特朗普首屆任期的核電發(fā)展之路

綜合能源服務實踐案例報告發(fā)布——11月20日杭州坐落在美國東南海岸的佐治亞州，是星條旗上最早的十三個北美殖民地之一，此州支持過國父華盛頓，也激烈反對過廢奴領袖林肯。其首府亞特蘭大，正是1996年百年奧運的舉辦地。在那里，中國代表團激烈鏖戰(zhàn)，斬獲16金，但也因之前游泳隊的興奮劑污點事件受到西媒的抹黑。

在佐治亞州邊陲的奧古斯塔市以南25英里處，美國目前僅剩的AP1000三代核電在建項目Vogtle核電站3、4號，在財務泥沼中艱難前行。這是美國三代核電的最后希望。

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昔日輝煌

十月驚奇以特朗普感染COVID-19拉開序幕。

在個消息爆出來后，朋友圈刷屏。許多中國人的看法其實就是——這就是特朗普的“報應”。

時過數(shù)日，特朗普已然出院，回到白宮恢復工作，整個過程極度戲劇性，包括擅作主張離開Walter Reed軍醫(yī)院，坐在防彈SUV里跑了一圈，和粉絲招手（此事事后被醫(yī)院批評，被保安部譴責）；高調回到白宮，拍攝作秀視頻，摘掉口罩（此時他仍然是患者，具有感染性），向全美呼吁不要懼怕COVID-19。之后，特朗普發(fā)了數(shù)十條癲狂系列tweet，并要求停止對COVID-19經濟刺激法案的談判。

不論特朗普政府的施政在外人看來有多乖張，美國作為超級大國的影響不容輕視。在很多領域，美國打噴嚏，全世界都要感冒吃藥。

本文聚焦特朗普政府第一屆任期的核能發(fā)展政策，既是對過去的回顧，也是11.3時刻來臨的注腳。

美國是率先實現(xiàn)核電商業(yè)化的國家，目前有98臺運行核電機組，除了WATTS BAR2號機組外，都有超過三十年的運行壽命，為美國提供20%的清潔穩(wěn)定的電力，占世界核電發(fā)電量的30%。

輝煌的歷史和傲人的運行業(yè)績鑄就了今天美國核電當之無愧的世界核電霸主地位。

但是，隨著天然氣頁巖氣發(fā)電技術的廣泛應用，新能源突飛猛進的發(fā)展，一些州電力市場的放開，以及風云變化的國際核電市場影響，30年前政策塑造出來的行業(yè)霸主似乎已經到了英雄氣短、美人遲暮的階段。

│鑄就昔日輝煌的政策機制

1945年以后， 美國的核能發(fā)展目標逐漸從戰(zhàn)時曼哈頓計劃轉向民用核電。

1951年，愛達荷州國家反應堆測試站NRTS第一次實現(xiàn)利用核反應堆發(fā)電。

1950年代中期，核能發(fā)電開始向私人企業(yè)開放。世界第一座大規(guī)模的核能發(fā)電站西平港核電站雖為美國原子能委員會所擁有，但是建造和營運的確是當時的私企，皮茨堡的杜肯電力公司。

美國是世界商用核電發(fā)展的鼻祖。1960年，世界首臺全規(guī)模商用壓水堆機組，25兆瓦YANKEE ROWE機組啟動（該機組1992年永久停運）。阿貢國家實驗室開發(fā)的沸水堆技術，由GE公司商業(yè)化設計并于1960年啟動第一臺商業(yè)化的沸水堆德累斯頓1號機組。

到1960年代末，PWR和BWR機組訂單已經達到1000MWe。

高速發(fā)展的美國核電在1979年三里島事故發(fā)生后受到很大的沖擊，盡管事故本身證實了美國核電站設計的保守性，整個事故中沒有人員傷亡，沒有人員受到明顯的輻射照射；但許多機組的訂單被取消，許多在建項目也被迫中止。此后的30多年，美國的核電建設進入寒冬。

盡管如此，到1990年底還是有100座反應堆完成調試后進入商業(yè)運行。

1970年代后期，美國出現(xiàn)大批燃氣電站，普遍認為燃氣電站的經濟性比核電站更具有吸引力。

三里島事故后，對核電的反對聲音逐漸增加，在建的核電機組的建設工期也因為反對而遭到拖延。除開2007年回復建設的WATTS BAR 2號機組外，從1977年到2013年沒有新開工的核電機組?，F(xiàn)在，美國幾乎所有的運行發(fā)電機組都是在1967-1990年之間建成發(fā)電。

美國現(xiàn)有98臺運行核電站機組，分布在30個州，由30個電力公司營運。65臺PWR機組，33臺BWR機組，總裝機容量99.221GWe。目前，美國核電機組年發(fā)電量8050億度，占美國發(fā)電量的20%，世界核電發(fā)電量的30%。

美國政府規(guī)劃核能發(fā)展的長期戰(zhàn)略，制定安全和環(huán)境法規(guī)，并通過調撥研發(fā)資金和出臺相關的鼓勵政策，引入市場競爭機制，充分鼓勵私企參與核行業(yè)的研發(fā)與營運，是美國核能發(fā)展的成功經驗。

今天，幾乎所有美國的核電機組都是私企擁有，核行業(yè)的私企參與程度遠遠超過世界上其他任何國家。

│持續(xù)提升的運行業(yè)績

政府是裁判，各電力公司是運動員。在國家的安全和環(huán)境法規(guī)監(jiān)管下，在核電行業(yè)的績效目標和準則的指引下，美國核電企業(yè)一直在不遺余力的追求利潤最大化，運行業(yè)績在不斷提升。

1970年代，美國核電站的平均能力因子是50%，

1991年是70%，

到2002年已經超過90%，

2016年達到歷史最高紀錄92.5%。

美國核電的平均發(fā)電成本也逐漸走低，

2012年是4美分每度，

到2017年已經降到3.4美分每度。

1991年，美國有97.135GWe運行的核電機組，2009年101.119GWe。雖然裝機容量的變化極小，但發(fā)電量從5770億度提升到8090億度，增加的發(fā)電量相當于29臺百萬千瓦機組的發(fā)電量。

這巨大的成績來自于不斷提升維修水平和運行管理水平，一方面將影響機組能力因子的換料大修工期降到最短，另一方面保證機組安全穩(wěn)定的長期運行。

機組增容也是美國提升核電運行業(yè)績的另一個有效手段。到目前為止，美國核電已經實現(xiàn)140次增容改造，增加的機組容量達到6500MWe。另外有3400MWe的增容計劃正在NRC的審查過程中。

據(jù)美國核電機組增容的主要承包商邵集團（The Shaw Group）透露，美國的機組增容大概有250億美元的市場。

另據(jù)美國最大核電公司EXELON介紹，2009年前，其旗下機組共計增容1100MWe，到2017年又花了約35億美元增加了約1300MWe。當然這些花費還包括設備升級，為設備可靠性帶來好處的同時，還為今后機組延壽做提前投資。

│豐富的核電機組延壽經驗

2000年，美國核管會NRC通過全面的安全審查和公眾聽證會等程序，將卡爾弗特核電站雙機組延壽20年，成為美國核電機組延壽審查的第一案例。

美國1970年代建成的核電機組的運行執(zhí)照都是40年。

2017年9月，NRC將南德克薩斯1，2號機組的運行執(zhí)照分別延長到2047，2048年。至此，獲得延壽的美國核電機組數(shù)量達到89臺。

目前，NRC正在考慮審查5臺機組的延壽申請。

因此，我們可以推斷，幾乎所有的美國核電機組可能獲得60年的運行執(zhí)照。

通常，為了獲得延壽許可，核電公司一般在提前30到40年間不斷投入大量資金升級設備。例如，戴維斯貝斯機組在2015年獲得延壽到2037年，其設備升級的投資已經達到10億美金。美國核電機組延壽過程花費一般在1600萬到2500萬美金之間，NRC評審時間一般需要4到6年時間。

需要特別說明的是，40年運行執(zhí)照不是出于機組設計壽命考慮的，更多的是出于建設成本攤銷計算考慮的。

現(xiàn)在NRC正在考慮機組第二次延壽計劃，從60年延長到80年的延壽審查。

據(jù)美國核能所NEI意見調查，大約有20臺美國機組有意愿申請二次延壽。

要打算執(zhí)照延期，就要提前合理安排損耗設備的壽期中更新。能動設備通過定期試驗檢查其可運行性預估壽命，而非能動設備主要通過能源部，電管局及阿斯米的規(guī)范來判斷設備壽命，決定更換時機，比如蒸汽發(fā)生器更換，儀控儀表升級改造。

據(jù)統(tǒng)計，目前美國65臺PWR機組中有56臺機組更換了蒸汽發(fā)生器，45臺機組更換了反應堆頂蓋。BWR機組主要是更換堆芯圍板。

美國核管會通過19項指標對美國所有核電機組進行安全監(jiān)督。這19項指標中包含14項電廠的機組安全指標，2項輻射安全指標，3項保安指標。

每季度各電站在系統(tǒng)里更新一次數(shù)據(jù)，美國核管會根據(jù)數(shù)據(jù)給出正常，需要管理監(jiān)督，觸發(fā)管理行動，不可接受四個判斷結果，并產生相應的行動。

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今日黯淡

│核電機組提前退役的威脅

在電力市場放開的州里，成本低廉的燃氣發(fā)電和有優(yōu)先上網權并受政府補助的風電夾擊核電，讓核電的經濟生存能力受到威脅，因此許多核電公司紛紛向所在州政府提出提前關停核電機組的聲明。

2015年，安特吉電力公司宣布：其旗下紐約州北部的菲茨帕特里克電站無法盈利，盡管它有到2034年的運行執(zhí)照，也將在2017年1月關停。

同年，EXELON也向紐約州政府發(fā)出告警，本州境內的金納核電站和九里岬核電站也面臨著提前關閉的經濟壓力。

2016年8月，安特吉含恨以1.1億美元的價格將菲茨帕特里克電站賣給EXELON。這筆買賣成交的基礎當然是EXELON比安特吉對紐約州的零碳排放優(yōu)惠政策出臺的日子有更樂觀的估計。

EXELON在伊利諾斯州有9臺核電機組，其中5臺的盈利能力不佳。迫于可能喪失4200個工作崗位以及每年12億美元的經濟活動的代價，該州立法通過了支持核電的法案，決定連續(xù)10年每年拿出2.35億支持購買這兩座核電的電力。

聯(lián)邦政府已經認識到電力投資的危機，兩黨一致認同核電是可靠，穩(wěn)定，清潔的基礎負荷電源。

為了鼓勵核電投資，美國政府相繼出臺一些鼓勵政策。核管當局提出三項鼓勵措施：簡化設計審查，提前許可廠址，同批建造和運行執(zhí)照。

能源法案也提供了一些經濟激勵，生產稅減免政策。該政策表明，2020年底前投產的前6000MWe的核電機組可以申請8年享受1.8美分每度電的生產稅減免。

一些州，比如紐約州，新澤西州，伊利諾斯州開始實施無碳排放優(yōu)惠計劃增加核電投資的競爭力。

總體而言，雖然美國人還是在積極探索市場改革，但核電在電價自由州被風電和燃氣電站虐得生不如死。

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不確定的未來

│特朗普核能新政

傳統(tǒng)共和黨代表大財團利益，政策傾向于支持傳統(tǒng)的石油煤炭核電，特朗普競選時就聲稱要退出巴黎氣候變化公約，強調解決煤炭工人的就業(yè)問題，傳統(tǒng)的煤炭生產州成為特朗普的主要票倉。

他還在競選中貶低新能源，取消了奧巴馬的清潔能源法案。

為進一步提振核能市場，特朗普政府提出了一系列方針、政策和框架，核能新政主要體現(xiàn)在《核能創(chuàng)新與現(xiàn)代化法案》《先進核能技術法案》《美中民用核能合作政策框架》（以下簡稱 《框架》）《先進堆開發(fā)與部署愿景和戰(zhàn)略》 《美國國家安全戰(zhàn)略》等若干關鍵政策文件中。

核能新政力主大規(guī)模開發(fā)核能并使用核電，加強對核電的激勵與扶持。意圖通過對內重振美國核能、對外加強技術轉移管控，確保美國國家安全及維護其全球核技術優(yōu)勢。

一是在長期能源政策中提出 “恢復、擴大和重振核能部門”，并列為首要措施?！睹绹鴥?yōu)先能源政策》認為，核能是美國清潔能源的重要組成部分，最首要的措施就是“恢復和擴大”核能部門。

二是在相關的戰(zhàn)略與法案中提出了“2050年核能發(fā)展愿景”及“2030年中期目標”。

“2030年中期目標”提出，到2030年，至少有兩個“非水”冷卻的先進堆將會達到技術成熟、證明安全和有經濟效益，經美國核管會審批頒證，允許進行建設。

“2050年核能發(fā)展愿景”提出，到2050年，美國先進堆憑借其在改進安全、成本、性能、可持續(xù)性以及減少核擴散風險方面的優(yōu)勢，將成為國內和全球能源組合的重要組成部分。

三是在產業(yè)鏈及核安全領域提出加速先進堆開發(fā)和部署等六大具體戰(zhàn)略目標。

1.加強發(fā)展核技術創(chuàng)新的基礎設施，大幅提高私營部門使用能源部資源的開放程度；

2.展示先進堆的性能和退役的技術風險；

3.支持開發(fā)先進堆燃料循環(huán)；

4.支持為先進堆確立高效、可靠的監(jiān)管框架；

5.鼓勵探索私營部門投資效益的最大化及激勵政策，有助于加速先進堆 的商業(yè)部署；

6.解決人力資源和勞動力發(fā)展需求。

但是，理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感。

特朗普核能新政是否能按照設想發(fā)揮作用，還有待觀察。

一是對核電的激勵政策附加了比較苛刻的條件，如對于新建核電附加了限期發(fā)電才能獲得稅收減免等條件。

二是對基礎研發(fā)的 激勵，10年內恐難在商業(yè)實踐上體現(xiàn)紅利。

文章開頭提到的在財務泥沼中艱難前行的Vogtle核電站就是鮮明的例子。

還有一個最大的變數(shù)就是十月驚奇之后的11.3大選。目前拜登對特朗普還具有較為明顯的民調領先。民主黨可是清潔能源的大力推動者，特朗普的核能新政是否能夠延續(xù)，現(xiàn)在只能拭目以待。

但可以肯定的一點是，2018年以來，美國在眾多高新技術領域已開始全面加強對華技術管制，《框架》的發(fā)布標志著中美核能合作將面臨更嚴峻的局面，我國核能國際合作也將面臨更復雜的新形勢。

歷數(shù)美國核電經歷的曲折并不是為了讓各位讀者和同行快意于對手的痛苦。研究對手的發(fā)展歷程，預判我們的前路，未雨綢繆，才是我們該做的事情。

特別鳴謝

感謝WANO香港辦公室高級顧問王廷奎先生和國務院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所洪濤先生對本文的大力支持。