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Economist Mar 10th 2012

以西屋為主的國際團隊,正在中國北方的港市海陽,跟南方的三門市,建造兩座AP1000反應爐,此外還有另外兩座;中國在這兩處電廠最終規劃了12個機組。如果計劃成真,那這兩處電廠的任何一座,可提供給電網的容量,都可以跟今日奈及利亞所能提供的一樣。但這兩處核電廠僅反映了中國核子雄心的一小部分。在福島事件之前,中國的計畫是要將核電的供給,從10百萬瓩增加到2020年前的80百萬瓩,這個計畫可能無法如期進行。但中國在未來十年間,所計畫要建造的核電廠,仍比世界上任何國家都多 — 說不定還比其他國家加起來地多。

以核能標準來看,這是很大的工程;中國在這十年間,所增加的核電生產容量,比法國全國加總還多。但對中國本身來說,這並不大;核電佔中國的發電容量,會從不到2%,進展到不到5%。美國智庫Clean Air Task Force北京分公司的孫嗣敏指出,中國並不是押注在核電上;中國是壓在所有可能取代煤炭的方案上。中國佔了全世界一半的煤炭使用量,另外還有隨之發生的供給問題、空氣汙染、以及空氣汙染所造成的高死亡率問題(一年有成千上萬的民眾因為呼吸系統疾病送命)。中國綠色科技(China Greentech Initiative)的林俊達指出,2020年的發電目標除了核電以外,還另有200百萬瓩的風力發電、100百萬瓩的水力發電。這樣的概念是,嘗試所有的可能性,找出運作最好的。

目前在中國建造的核電廠,多數的設計是衍生自1980年代,從法國手中購買的第二代反應爐,而現在由中國廠商製造;但也還有田灣的俄國壓水式反應爐、秦山的加拿大重水天然鈾反應爐(Candus)。法商Areva跟中國廣核集團,則正在泰山興建兩座壓水式反應爐。中國廣核集團跟Areva關係長久,其國內的反應爐設計多源自於Areva。另外還有AP1000。西屋能贏得大合約的原因是,答應將轉移所有技術給中國公司,但西屋仰賴他們的專家,希望能靠這些專家,讓西屋在中國的核能產業保有重要的一席之地。

福島事件之後,國務院停止批准新核電廠的建造,要求已經完工跟建造中的核電廠,要重新評估面對地震跟洪水的風險。今年一項新的法律,為了能將歡呼應援跟監督的角色分開,預期將會讓監管單位,從原本的國家發展改革委員會 - 中國的產業規劃者,換成環境部。中國政府所獲得的正當性,部分來自於大眾認為中國政府能好好管理大型技術。去年引發批評跟憤怒的溫州高鐵意外發生後,民眾對中國高鐵計畫產生反彈。而如果發生核災,這樣的反彈將會更為巨大,這是中國領導人所擔心的。

出於自身利益而衷心希望避免意外,並不代表能轉化成監管架構的模式。要培養出不斷質疑的安全文化並不容易。而中國的核能監管人力,從每百萬瓩之從業員數來看,跟其他大型經濟體相比,本來就已經是捉襟見肘了。

Beside the seaside
濱海之外

而另一條新的法律將會描繪出核能產業未來計畫的輪廓。有些人預期中國的核能成長,將會因為福島事件而減緩,2020年前的新產能也許只會有40百萬瓩。而比例上,中國可能會有更多的AP1000,較少的自家設計,因為自家設計的安全性比較不被保證。目前中國所有的核電廠都在沿海地帶,因為比較方便冷卻,另外也因為沿海是需求所在。目前有計畫要將核電廠建在內陸,由河流來進行冷卻,但擔憂河流乾旱年時,能否提供足夠的水源;另外也擔憂汙染的風險,這個計畫也許會被擱置。

中國對核電的擴張並非市場取向的發展,而是讓這些電廠的電價看起來有競爭力。有兩種計算核電成本的方法:一種是「隔夜 (overnight)」成本,計算方式是假設新電廠購入時,將原物料跟人力計入 (譯按:想成是建造電廠的成本),另外一種是「均化 (levellised )」成本,這種計算是將電廠服役期間所產生的的發電量,予以量化,除以所有的花費 — 建設、營運、維護、燃料,以及最後的除役。一種是產生電力的成本,而另一種是製造出電力,需要多少成本。

國際能源署/OECD核能署的2010年版「發電成本」裡面,中國第二代反應爐的隔夜成本,每千瓦是1,700美元,而一個百萬瓩的電廠的價格會略小於20億美元。AP1000反應爐的成本將會更高(每千瓦2,300美元),到這些反應爐完成時,可能會更貴;這些反應爐是AP1000的首次興建,所以期待會有驚喜是很明智的。西屋說,時程一直被拉長,而一些由中國營造商負責的第三、第四座AP1000的重要部件,時程還落後一點。

幾乎在世界上其他任何地方,對這樣的數字會感到羨慕 — 或是懷疑。當企業在十年前,要投入第三代反應爐的興建時,它們宣稱這種較好、較標準化的設計,以及改良過的建築技術,將會讓反應爐較安全也較便宜。在西方國家,會較便宜的宣示已經石沉大海。英國調查2004、2006、2008年壓水式反應爐的隔夜成本,分別是毎千瓦2,223美元、2,644美元、3,000美元。而麻省理工的估計,在差不多同樣的時間帶內,更是會從每千瓦2,208美元上升到4,000美元。而OECD核能署引用自比利時的資料,一座壓水式反應爐(已取消計劃)的發電成本是毎千瓦5,400美元。拿燃氣輪機來做比較,發電成本大約只要五分之一不到。

而真實的興建成本,包含必要的借貸等等,會比隔夜成本更高。根據最近的報導,進步能源(Progress Enerygy,美國一間電力公司)計畫在佛羅里達的萊維(Levy)廠建造兩座AP1000反應爐,成本高達200億美元,這様發電成本將會是毎千瓦9,000美元,這樣的成本強烈意味著不要興建。

成本高騰,始終是貫穿核工業歷史的法則。60年代末期,美國的核能界出現了一種現在稱為「從眾市場」的現象。那些沒有實際建造過電廠的公司,報了一個固定價格來銷售電廠,讓它們看起來夠吸引人。在講求清新空氣的年代,急於減碳的公共事業便上鉤了。大量訂單湧入,成本開始攀升。原本應該在幾年內完成的計劃,拖了超過十年。部分原因是因為新的環境問題,另一部分原因是因為修改設計,以因應習得的經驗。喬治亞州的沃格托(Vogtle)電廠的反應爐在1971年建造時的預算原本是6億6千萬美金,在16年後變成8億8千7百萬美金。有一半的計劃最後取消了。

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跟美國的一團糟相比,法國經驗通常被拿來當正面教材。法國從很久之前就開始注意能源安全。當法國在70年代初期,決定以西屋設計的壓水式反應爐作為國家重點發展項目時,做了全盤的規劃。一個地區一個地區地建立發電容量、並同時改良設計,加大電廠規模,以達到規模經濟。有同樣的承包商、同樣的客人,所以許多電廠都可以從錯誤中學習,整修舊電廠,讓其成為符合新標準的電廠。但即便如此,根據國際應用系統分析研究所(IIASA)Arnulf Grübler的計算,法國建造的6座核電廠,每座的發電成本都比前一座高。他預估90年代興座的4座反應爐,用2010年美元計算的話,成本約在每千瓦2,267美元到3,252美元間,比70年代、80年代實際建設成本的兩倍還高。歐洲最先興建的兩座壓水反應爐分別在法國跟芬蘭,兩者無論是成本或是工期都超乎預期許多。

核能界在十年前曾希望結合安全、低成本的第三代反應爐,配上急於降低碳排放的政府,能帶來一場「核能復興」。但在西方,低成本並沒有實現,所以這樣的復興也大部分沒實現。幾年前英國打算興建8座新的反應爐,來取代逐年老化的舊爐,但大概只有2座能在近期建造。格林威治大學的經濟學家Steve Thomas認為,即使把煤炭的價格訂在一噸36歐元,同時保證電價(目前英國打算對能源市場重新調整,這兩項都是計劃中的一部分;現在歐洲市場的煤炭價格一噸低於10歐元),那些興建核電廠的計劃看起來仍命運多舛。

在核能這樣資本密集的產業內,取得資本的成本一直非常重要,高額的隔夜成本會把問題擴大。瑞士銀行對能源均化成本的計算顯示,資本在其中佔了主導地位。在美國跟歐洲,每千瓦發電需5,500美元的發電廠,資本佔所有成本的75%。瑞銀認為,以均化成本來看得化,核電廠的成本比天然氣發電廠的成本高了11%。而煤炭價需要是現在的5倍價格,才能抵銷其中的價差。且如此計算的前提是,核電廠要從金融市場借到錢,跟建造天然氣發電廠要借錢是一樣容易的。考慮到核電廠的不確定性跟政策風險,這樣的假設似乎不太實際。

Step on the gas
踏在天然氣上

在東歐,俄國控制的天然氣市場是個政治議題,且電力市場仍有相當程度的管制,東歐政府也許會讓為這樣的價差是可接受的。捷克的第三代壓水式反應爐準備競標,波蘭也有類似的行動。但在美國,事情看起來相當不同。在被問到,福島事件是否凍結了美國的核能復興時,麻省理工的Ernest Moniz給了簡潔的答案:「喔不是,頁岩氣才是。」儘管政府提供了許多生產獎勵、擔保貸款,以及可因政策變更而索賠的種種利多,在任何能夠完全競爭的能源市場裡面,因為新供給來源使得價格大幅下降的天然氣,都會讓核電無生存之地。根據瑞士銀行的報告,美國天然氣相對核能的優勢,約是歐洲的兩倍。

艾克斯隆(Exelon)旗下有10座核電廠,執行長John Rowe說,艾克斯隆之類的公司已經沒有任何理由再建核電廠了。在美國電力市場已經解除管制的地區,所有核電廠的興建計劃都會歸零。美國還是會興建一些核電廠,但只會在東南部。那裡的管制允許核電廠可以將增加的電力公司成本,直接轉嫁 —其實是預收 — 給如囊中之物的顧客。所以喬治亞州的電力消費者所付的電費,其實已經包含2座位於沃格托,由核能管理委員會在二月批准的新建AP1000反應爐。南卡羅萊納州的薩姆那(Sumner)還有2座AP1000在議約中。這4座反應爐,可能會有一段時間,是美國核能復興僅有的全部成員。

如果西方國家興建反應爐的成本,跟中國一樣低廉,那情況就不一樣。做不到的部分原因是勞工成本,但中國公司一定有其他強項。現代中國的火力發電廠,即使不在中國建造,均化成本都比競爭對手低。水泥工程也是;中國公司在海外的建設成本,沒辦法跟在中國國內一樣便宜,但還是可以輕易擊敗國際上的其他對手。

不同工法可降低成本的進一步證據是南韓。跟日本一樣,南韓自身的能源供給能力很有限。而南韓也決定要利用核電來解決這個問題,將新的技術能力帶進原本的產業基礎。南韓國內有30%的電力供給仰賴核電,跟福島事件前的日本相當,也比除了法國以外的大型經濟體都要高。2010年韓國電力公社(KEPCO)首次將反應爐銷往國外,打敗法國,取得阿拉伯聯合大公國的訂單;而在國內,同類型的第二代反應爐,千瓦的隔夜成本只比1,500美元高一些。

韓國企業的真正成本是很難計算的。因為是第一次海外輸出,加上在競標時為了得標壓低價格,所以最後如果無法案預算完成,也不是太令人驚訝的事。且考慮到世界其他地方的核能價格都上漲,預期南韓會在亞洲一定程度上地提高價格,也是很合理的。加州大學的David Victor認為,如果中國跟韓國在海外建造核電廠的成本,不會比在國內高出多少,那對核能來說,可能得以在其他地方翻身。西屋跟EDF都有計劃在出口反應爐時,跟中國廠商合作設計、販賣。俄國也很積極出口壓水式反應爐,不過成本不清楚。

西方國家的政府,不太可能邀請中國來國內建造核電廠(雖說南韓正在芬蘭競標)。但一些發展中國家可能會有興趣。這樣的議題,是支持美國核能產業,又同時關心國家安全的人所擔憂的事,比如說前參議員多梅尼西(Pete Domenici)。如果美國自己都不涉入這個市場,要怎麼利用自身的影響力來阻止核擴散呢?

美國這方面的影響力的確會越來越小。但即使是中國廠商的價格,核能還是比煤炭昂貴,且如果其他國家跟美國一樣,有更便宜的天然氣來源,也會降低對核能的需求。越南對反應爐很有興趣;而其他的亞洲國家,尤其是那些板塊活動頻繁的國家 — 比如說菲律賓跟印尼 — 在經歷海嘯後,也許變得沒那麼熱衷。南非正在商討購買新的反應;印度有一些大型計劃,還在紙上談兵的階段,不過印度有一條法律規定,如果電廠發生意外的話,設計商(非營運商)需要負責(而買中國反應爐也許會是種詛咒)。中東國家對核能有興趣,但如布魯金斯學會(Brookings Institution)的Charles Ebinger所指出,那些為了應付用電需求增加,而談論要買反應爐的國家,還不如先減少對消費者的補貼。他們也許在投資替代能源上也會做得不錯。太陽內部的那座反應爐已經運作45億年了,而從中取出能源也越來越便宜。

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