近日, 兩個分別由歐洲和美國設計的核反應堆於中國三門核電站建成並投入運營. 它們分別是由法德兩國公司設計, 位於台山核電廠的 1,400 兆瓦 EPR 反應堆, 和美國公司設計, 位於三門核電廠的 1,117 兆瓦 AP1000 反應堆.
三門核電站的 AP1000 可以算是建成最慢的核反應堆之一. 在其長達幾十年的設計過程中, 出現了無數施工缺陷, 建設延誤以及成本超支, 這不僅拖慢了進度, 也使開發人員付出了沉重的代價. 如今, AP1000 機組終於建成並投入運營, 雖然它採用了被動冷卻和 EPR 飛機防撞殼等先進安全技術, 但就時間上來說, 還是來得太晚了一點.
兩組反應堆都晚於計划上線, 距離實現完全商業化運營也還有好幾個月的時間, 但它們真正的問題在於背後設計公司的經營困難.
圖為在長達 9 年的建設工作完成後, 世界首個建成的 AP1000 機組成功接入電網. (圖源: SNPTC)
計劃延遲在核電市場上司空見慣, 比如原定於去年在阿拉伯聯合酋長國投入運營的韓國核反應堆, 最近被推遲到 2019 年底或 2020 年初再接入當地電網. 但位於中國的 AP1000 和 EPR 則是與此完全不同的問題.
AP1000 在設計上可在意外停機時被動冷卻, 理論上可以避免像日本福島核電站那樣的事故. 但由於施工上的問題, 特別是在喬治亞州和南卡羅來納州所建的雙反應堆電廠, AP1000 的開發商 Westinghouse(美國)於去年宣布破產. 雖然投資了 90 億美元, 但 Westinghouse 還是因為經營問題最終放棄了正在南卡羅來納州建造的 AP1000 反應堆, 選擇保留喬治亞州的建設作業. Westinghouse 位於喬治亞州的工程於 2012 年啟動, 預計將於 2022 年底完工, 建造費用將比預算高出 110 至 250 億美元.
而由歐洲公司設計的 EPR 採用了雙層混凝土護罩, 在強度上可抵擋飛機的撞擊. 但在 2015 年 EPR 電廠歐洲建設的延遲導致法國核電巨頭 Areva 解體. 雖然在 Areva 被法國電力公司接收後, 由法國和芬蘭合作的一項位於芬蘭的 EPR 項目原計劃 2005 年開工 4 年完工, 但實際操作一直在向後拖延, 今年 6 月, 芬蘭公司又宣布開工時間將從 2019 年 5 月推遲至下半年 9 月.
圖為中國三門核電站1單元和2單元(圖源: CNNC)
不得不說, EPR 和 AP1000 這兩個陷入困境的項目, 已經說明美國和歐洲的公司正在失去核反應堆的建設和管理能力. 歐盟能源顧問, 法國核電專家 Mycle Schneider 說: '美國四個 AP1000 中的兩個遭到遺棄, 芬蘭的 EPR 比中國的電廠開工時間早得多卻仍在建設, 這並非巧合. 中國的強大的勞動力能在完成一個項目後馬上就能進行下一個項目, 因此他們的建設技術會變得越來越好, 但歐洲和北美的公司在近幾十年內都沒有建成過一座反應堆. '
歐美的擁核國家都已將這種核能力的喪失視為一種威脅. 白宮在 5 月的備忘錄中提到了這一問題, 並指示能源部長 Rick Perry 強迫公用事業從美國無法盈利的核電廠和煤電廠購買電力. 該備忘錄還指出, 包括核武器和海軍艦艇推進技術在內的 '整個美國核工業' 需要強大的民間核產業作為支撐才能進一步發展.
此外, 75 名前美國軍方, 業界和學界人士也於上月發信給能源部長 Rick Perry 強調這一問題, 信中引用了特朗普政府 2018 年的 '核態勢評估報告' (2018 Nuclear Posture Review)中關於美國無法生產核武器濃縮鈾的聲明. 信中寫道: '通過一個強大, 蓬勃發展的民間核能市場, 重建美國核能力將變得更容易也更經濟. '
Mycle Schneider 認為, 目前核能產業對於中國的依賴正使全球其它地區的核能工業陷入不利局面. 如果在計算中刨去中國, 全球核產業正處於下降趨勢.
Schneider 還認為, 由於中國在 18 個月內又會開工新的電廠, 其它地區與中國的核產業差距會被進一步擴大.
十多年來, AP1000 一直被認為是中國主流反應堆的主要替代者, 大多數正在運營的中國上一代反應堆採用的是 20 世紀 70 年代的法國設計. Areva 的 EPR 目前對中國來說只是備選之一, 政府現可能會等待第一批建成的反應堆運營一段時間後再決定是否開工建設新的反應堆.
一直以來, 核能的發展都落後於太陽能和風能. 正如 Schneider 所指出的那樣, 2017 年全球範圍內接入電網的新增核電發電能力僅為 3.3 吉瓦(包括中國的 3 個, 中國企業於巴基斯坦建造的 4 個), 這一數字與僅在中國就有 53 吉瓦的太陽能發電相形見絀.