董冬冬

（中廣核核電運(yùn)營有限公司，廣東 深圳518124）

1 英國能源結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢

根據(jù)英國政府2008年的《氣候變化法》，到2020年溫室氣體（CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs、SF6）排放相對于1990年水平降低26%，到2050年至少降低80%，在2009年的變更中將2020年26%目標(biāo)調(diào)至34%。同時還提出成立氣候變化委員會，為執(zhí)行此法案提供支持和建議。英國公布的首批3 個五年計(jì)劃目標(biāo)如表1所示。

表1 英國公布3 個減排五年計(jì)劃目標(biāo)

2009年7月，英國依據(jù)《氣候變化法》制定了《英國低碳過渡計(jì)劃》，從電力行業(yè)、家庭社區(qū)、工作場所和交通系統(tǒng)四大方面詳細(xì)描述了碳排放規(guī)劃和一系列實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的舉措。其中，計(jì)劃在電力行業(yè)調(diào)整電力結(jié)構(gòu)：

①可再生能源：總能源需求包括電力、取暖和交通，預(yù)計(jì)其中15%來自可再生能源。預(yù)計(jì)在2020年，電力的40%來自低碳能源，其中30%來自可再生能源。

②核能：新建核電計(jì)劃，并在2025年投運(yùn)。

③碳捕獲及埋存技術(shù)：通過碳捕獲及埋存技術(shù)，應(yīng)用于燃煤電站減少碳排放。

同時，英國還提出了三個配套計(jì)劃《可再生能源戰(zhàn)略》《低碳工業(yè)戰(zhàn)略》及《低碳交通計(jì)劃》?！犊稍偕茉磻?zhàn)略》中指出，到2020年可再生能源在總能源供應(yīng)中的比例達(dá)到15%，并且提到：

①可再生能源占電力供應(yīng)的30%。

②可再生能源占取暖供應(yīng)的12%。

③可再生能源占交通能源供應(yīng)的10%。

2011年7月，為滿足電力需求、應(yīng)對氣候變化、降低能源價格，政府發(fā)布了電力市場改革白皮書。主要有如下目標(biāo)：

①通過多樣化的能源分配，確保電力安全供應(yīng)，防止電力短缺。

②滿足減排目標(biāo)，確保針對低碳技術(shù)的有效投資。

③消費(fèi)者的利益最大化和支出最小化。

通過下述措施來實(shí)現(xiàn)：

①碳底價。碳底價實(shí)際上是一個碳稅，被視為是確保新核電站長期經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)，而歐盟碳排放貿(mào)易體制產(chǎn)生的碳價不夠高，不足以驅(qū)使市場轉(zhuǎn)向發(fā)展低碳電力。

②排放績效標(biāo)準(zhǔn)。為有效遏制新化石燃料電站設(shè)立的碳排放標(biāo)準(zhǔn)。

③降低電力需求。

④建立機(jī)制，支持電力容量市場流動性及獨(dú)立發(fā)電廠接入市場。

⑤實(shí)施有效的過渡計(jì)劃。

為實(shí)現(xiàn)電力市場低碳化和無碳化目標(biāo)，遏制高污染高排放的能源供應(yīng)，英國將不斷提高碳底價，2013年4月碳底價為每噸二氧化碳17.5 英鎊，到2020年將增至30 英鎊，2030年達(dá)到70 英鎊。同時，為限制凈容量不低于50 兆瓦的新建火電排放量，設(shè)置了碳排放標(biāo)準(zhǔn)。為鼓勵大規(guī)模低碳發(fā)電，政府建立差價合同補(bǔ)貼機(jī)制，發(fā)電商將簽訂基于日前競價價格的長期合同，當(dāng)市場價格低于競價價格時提高發(fā)電商的收入，保證發(fā)電商的利潤。這一機(jī)制對于投資周期長、金額大的核電來說給予了充分保證。英國國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé)監(jiān)管上網(wǎng)電價補(bǔ)貼差價合同和裝機(jī)容量機(jī)制[1]。

2 英國電力結(jié)構(gòu)變化

根據(jù)英國官方公布的數(shù)據(jù)顯示，英國進(jìn)行電力市場改革及低碳過渡計(jì)劃以來，能源結(jié)構(gòu)有較大變化。表2列舉了英國2009年至2018年的發(fā)電量數(shù)據(jù)。

從圖中的數(shù)據(jù)對比分析可以看出，2018年煤炭的發(fā)電量占到5.16%，從2009年至2018年煤炭發(fā)電量下降約83%，來源于石油的發(fā)電只占0.14%，可見已經(jīng)基本關(guān)停。燃?xì)獍l(fā)電量在2012年至2015年有明顯的大幅下降，而后又回升，這一變化與燃?xì)獾膬r格變化密切相關(guān)，影響到發(fā)電的利潤。由于核能發(fā)電技術(shù)成熟，成本也相對穩(wěn)定，發(fā)電量已基本穩(wěn)定，變化不大?？稍偕茉幢壤鹉甏蠓嵘?，從2009年到2018年的發(fā)電量占比提升6 倍，達(dá)到近24%。按照英國規(guī)劃到2020年可再生能源發(fā)電量要占總發(fā)電量的30%。2018年凈進(jìn)口電力為19TWh，相比前兩年有增加，但比2014年和2015年要少。與2009 比較，2018年凈進(jìn)口電力提高了6 倍。同時，從自動發(fā)電系統(tǒng)購買的用于公共設(shè)施供應(yīng)電力也在逐年增加，近三年每年都超過20TWh。從這些數(shù)據(jù)可以看出，英國能源結(jié)構(gòu)正在不斷朝著規(guī)劃的目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)其碳排放和低碳能源目標(biāo)。在未來的能源結(jié)構(gòu)中，核能也將扮演十分重要的角色。

3 英國核電發(fā)展歷史

20世紀(jì)中期，英國民用核能處于世界前列。1953年開始建設(shè)Calder Hall 核電站，1956年并網(wǎng)。為應(yīng)對蘇伊士危機(jī)引起的石油供應(yīng)影響，在60年代一共建成了14 個反應(yīng)堆。在第一代Magnox 技術(shù)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研發(fā)出了第二代先進(jìn)氣冷堆（AGR），從1976年到1985年，英國建成了14 臺AGR 技術(shù)核電機(jī)組。隨后英國引進(jìn)壓水堆技術(shù)，并在1995年建成最后一座核電站，Sizewell B 壓水堆核電站。隨著英國電力市場改革，英國因?yàn)榇笠?guī)模開采北海油田實(shí)現(xiàn)能源自給。核電由于投資大、時間長，又無政府主導(dǎo)規(guī)劃，核電發(fā)展被擱置。2000年開始，英國能源供給形式發(fā)生變化，石油和天然氣產(chǎn)量下降，2005年，英國從能源出口國變成能源進(jìn)口國。同時，為了應(yīng)對氣候變化和核電站的退役產(chǎn)生的能源缺口，英國計(jì)劃重啟核電[2]。

隨著英國電力市場改革，英國能源公司（British Energy）成立并擁有了7 座AGR（先進(jìn)氣冷堆）核電站和一座PWR（壓水堆）核電站。2009年EDF-Energy（法電能源公司）收購British Energy 之后，成為6 大電力生產(chǎn)企業(yè)之一，擁有目前在運(yùn)15座核電站，供應(yīng)英國約20%的電力。8 個核電廠分別是位于蘇格蘭的Hunterston、Torness 電廠和英格蘭的Heysham1/Heysham2、HPB、Hartlepool、Sizewell B、Dungeness B。 除Sizewell B 是PWR 單機(jī)組（1 個反應(yīng)堆帶2 個汽輪機(jī)）外，其余7 個電廠均是2 個AGR（Advanced Gas-cooled Reactors，先進(jìn)氣冷堆）機(jī)組配置，石墨做慢化劑，CO2做冷卻劑。2012年法電能源公司宣布Hinkley Point B 和Hunterston 延期7年，2015年宣布Dungeness B 項(xiàng)目延期10年至2028年，2016年宣布Heysham 1 和Hartlepool 延期5年至2024年，Heysham 2 和Torness 電站延期7年至2030年。

表2 英國2009年至2018年發(fā)電量數(shù)據(jù)

表3 英國在運(yùn)核電站項(xiàng)目列表

2003年，英國發(fā)布的能源白皮書中提到，核能將有助于英國實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)，但是其在經(jīng)濟(jì)性上不具有吸引力，需要做進(jìn)一步的調(diào)研。2006年，《能源述評》中研究專家提出，未來二十年英國將需要新增25GWe 的電力裝機(jī)容量，以應(yīng)對火電關(guān)停和核電退役。核電將在英國能源供應(yīng)中扮演重要角色，政府需要做好規(guī)劃，并應(yīng)發(fā)布白皮書公布發(fā)展工作流程和時間表。2008年，英國政府發(fā)布《核電白皮書》，宣告英國重啟核電。報(bào)告中指出：英國面臨氣候變化挑戰(zhàn)，核電作為一種低碳發(fā)電技術(shù)，在后續(xù)的二十年中絕大部分核電站將到期退役。這段時期，英國將更多依賴于石油和燃?xì)獾倪M(jìn)口，會面臨全球需求和價格增加、能源供應(yīng)政治化的形勢。因此，英國將需要應(yīng)對氣候變化和能源安全兩大挑戰(zhàn)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性模型測算比較，為達(dá)到碳排放目標(biāo)，核電是必選項(xiàng)。該白皮書全面闡述了核電的幾大特點(diǎn)：

①低碳。

②經(jīng)濟(jì)性。核電屬于低碳發(fā)電中經(jīng)濟(jì)性較好的技術(shù)。

③可靠性。技術(shù)成熟可靠。

④安全性。有一整套的審查監(jiān)管運(yùn)作流程。

⑤保障能源供應(yīng)多樣性。

國會于2011年7月批準(zhǔn)的《國家核政策聲明》中，明確了適于在2025年底之前建設(shè)新核電站的8 個廠址，并引入旨在允許加速電站建設(shè)的規(guī)劃改革。根據(jù)2011年英國發(fā)電成本模型報(bào)告，核電可能會是低碳能源中成本較低的能源，期望在2025年前新增16GW 核電裝機(jī)容量，現(xiàn)在這一目標(biāo)已經(jīng)推遲至2030年。2012年11月26日，英國核監(jiān)管辦公室向法電能源公司（EDF-Energy）發(fā)放了在欣克利角C 建設(shè)核電站的廠址許可證，這是英國近25年來首次頒發(fā)核電廠址許可證，開啟了英國新一輪核電建設(shè)的序幕。

2013年3月，英國政府公布了一份名為《英國核未來》的業(yè)界戰(zhàn)略性文件，在其中明確了政府的“明確預(yù)期，即核電將在英國未來能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用”，確保2030年16GW的核電裝機(jī)容量順利交付，并介紹了2020、2030、2050 時間點(diǎn)的民用核能規(guī)劃和一系列推動核工業(yè)發(fā)展的舉措。這份文件涉及核能行業(yè)的各個領(lǐng)域，包括新核電建設(shè)、廢物管理與退役、燃料循環(huán)服務(wù)以及運(yùn)行和維護(hù)。2015年，國務(wù)大臣在演講中指出，英國9 座核電廠提供了20%的電力，英國政府完全接受核電并認(rèn)為核電是未來電力供應(yīng)中非常重要的一部分。

圖1 英國核電裝機(jī)容量規(guī)劃

4 新建核電項(xiàng)目

根據(jù)英國之前的規(guī)劃，計(jì)劃在5 個廠址建設(shè)至少建設(shè)11座核電站，包括EDF 子公司NNB Genco 的Hinkley C 和Sizewell C，Horizon 核電公司的Wylfa Newydd 和Oldbury，以及NuGen 公司的Moorside。2018年，東芝公司在未能找到Moorside 核電項(xiàng)目的合作伙伴或買家后，計(jì)劃清算其英國核電資產(chǎn)NuGen 公司。2019年，Horizon 公司宣布凍結(jié)其在英國的核電項(xiàng)目。因?yàn)閺?qiáng)化安全對策，該項(xiàng)目費(fèi)用預(yù)計(jì)增長至280億美元左右，為原計(jì)劃的1.5 倍。而后新增的布拉德韋爾B 項(xiàng)目，計(jì)劃采用中國華龍一號技術(shù)。根據(jù)英國監(jiān)管要求，HPR1000 技術(shù)正在進(jìn)行GDA（通用設(shè)計(jì)審查），目前已經(jīng)進(jìn)入第三階段，預(yù)計(jì)在2021年完成。塞茲韋爾C 項(xiàng)目計(jì)劃在2021年作出最終投資決定。欣克利角C 項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2025年發(fā)電。這些項(xiàng)目均為法電集團(tuán)與中國廣核集團(tuán)合作建設(shè)項(xiàng)目。

根據(jù)前述英國政府關(guān)于能源政策的導(dǎo)向以及對核電發(fā)展的支持，英國核電將會得到大力發(fā)展，在2050年的長遠(yuǎn)規(guī)劃中，核能發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)到70GWe。