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预测中国的未来是徒劳的。一些当代作者声称,中国很快就会垮掉,相反,另一些人则认为,中国将主宰世界。326研究中国核电系统的分析人士对这两种假设都不感兴趣,但根据本报告提供的信息,可以推测出两种截然不同的中国核电计划前景。

如果中国的核电计划沿着中国战略专家和科学家三十年前指明的道路发展,或许到2050年中国将运行数百座核反应堆,实现从压水堆向更先进核电系统的转变,并可能演示验证一座工业规模的闭式燃料循环系统。政府可能与利益方达成不透明的妥协,先进技术昂贵的成本由中国的各级纳税人承担。由于中国在全球规则制定中的主导地位,中国可能成为世界上最大的核出口国之一,而且可能已经在监督设施方面投入了大量的资金,管理核活动,保证不会发生严重的核安全、核安保或核扩散事故。到2030年,积极发展核电和可再生能源之后,中国大城市的空气质量可能已经好转,而且中国可能会继续投资核电技术,并信心满满地认为在今后的数百年内都可以依赖核能发电。

截然相反的观点是,到2050年,以及缺乏有效的成本管理,以及未能克服更有前途、更复杂的核技术的商业开发中出现的经济、技术和政治挑战,中国可能打算逐步淘汰约100座老化的压水堆。由于替代发电技术和存储技术的突破,中国的核电厂可能面临淘汰的威胁。随着时间的推移,在本世纪第一个和第二个十年间引领中国大规模核电厂投资浪潮的企业,可能不会继续承担核电持续投资所需的债务,尤其是如果中国对电力的需求像许多西方国家一样接近零增长水平的话。核电领域的人力资源可能会越来越多地转移到其他领域,从而导致核电厂利用率低、核安全问题出现、公众信任缺失、监管力度加大、企业和政府怕担风险等。

谁都不敢断言这两种情景的可能性,也许可能出现的是可能性不高的情况,因为存在着巨大的未知因素。按照第一种设想,中国若要取得成功,就必须克服巨大的技术障碍,取得不可预测的重大科学和工程突破。未来三十年,中国必须有效地控制进出核组织的资金,并确保成本是可以管理、可以预测和相对有利的。中国必须在公众建立足够的信任和信心,使领导层的决策与预期的战略目标相符。如果中国未能如此,本世纪下半叶的核能计划可能无法持续。第二种设想在以下条件下很可能不会成为现实:如果国家调整经济政策,保护核资产;如果技术创新未使中国基本负荷电力需求大大减少;(也许是决定性的一个假设)如果中国的电力政策受到了以下残酷现实的影响——发电量占中国电力总量一半的燃煤电厂每千瓦时生命周期碳排放量达到核电厂的70倍。

文化大革命后,中国的新一代领导人制定了短期和长期的目标。在短期内,他们希望实现国家现代化,摆脱贫困;从长远来看,他们寻求强国战略。中国将核能作为短期发展计划的一部分,将核投资从军事转向民用经济,并将核电作为东部沿海人口密集地区污染性燃煤发电的补充。对于长期发展规划,中国的研发机构宣布核电发展是国家的战略重点,尽管当时很少有人能够完全理解其中的含义。

二十年之后,也就是2050年左右,由于中国经济和电力需求不断无限增长,中国政府过于夸大了核电发展的必要性。技术官员接受了外国合作伙伴的逻辑,认为全球核电复兴即将到来。他们预计,以资本货物投资为推动的中国经济发展模式将继续以每年10%左右的速度增长;而且从20世纪80年代和90年代的发展结果来看,中国未来电力需求预计还将迅速增长。似乎有理由相信,未来半个世纪核电还将继续发展。中国向核电转型,增强了消除大气污染、发展知识产权、实现核电出口以及扩大电力供应的战略雄心和任务。

在这些预期的指引下,中国投入了大量的人力和物资,复制外国已经发展完善的压水堆系统。在这些投资的资助下,中国很可能在2030年前成为世界上最大的核电生产国之一。根据中国过去三十年核电发展的巨大成就可以推测,到本世纪30年代,核电在中国电力供应中的比重将从目前的4.5%上升到10%;核电将有助于将大气颗粒物排放降低到西方国家的水平,证明中国在减缓气候变化方面走在世界前列;中国可能成为全球民用核产品重要供应商,也许还是最重要的供应商,包括建造成本相对较低的现代动力反应堆。占中国绝大部分电力来源的燃煤电力行业的脱碳,以及14亿人口呼吸的清洁空气,仅这两项非常艰巨的任务,就可能确保中国未来几十年将产生越来越多的核电。中国建设和积累了越来越多的基础设施、经验和人力资本,有理由相信核电计划有可能继续扩大,直至本世纪下半叶,甚至更长时间。

国内的制约因素和风险

中国能否成功实现核电发展目标,在很大程度上取决于如何认知和管控风险,以及如何应对制约因素。不久前,中国才在核决策中认真考虑了制约核电发展的一些因素。

中国正在投资发展几项先进的核电技术和燃料循环技术,并可能计划将其中一项或几项技术朝着商业化部署的方向发展。但是,中国许多未来的技术方案仍可能规模较小,不会有战略突破,除非国家和企业愿意冒着风险,不断地给予巨大的投资。截至2017年底,中国仍然没有像西欧、日本和俄罗斯之前的承诺那样,对先进反应堆或后处理厂进行相应的投资中国政府在2016年和2017年做出的决定表明,中国很可能对这些项目提供补贴,但是如果继续推行并扩大这些项目,可能会与其他体制利益和政府政策目标产生冲突,包括中国电力部门。

与过去不同,未来几十年,支持核电的决策可能会遇到不同的、更大的阻碍。可能制约中国核电持续发展的因素包括:

•     增长趋势:多年来,中国的GDP一直以每年10%或接近10%的速率增长,未来可能会稳定在较低水平。经济增速时期,电力需求平均每年以约9%的速度增长,今后可能会逐渐下降到经合组织国家的中等或较低水平。327今后几年,中国经济发展的驱动因素可能会从电力密集型的资本货物生产转向服务和消费支出。以资本货物为基础的经济模式使中国经济迎头赶上,但一些经济学家警告称,这种模式将造成债务积累超过了财富积累。如果出现这种转型,并伴随着中国电力系统负荷状况的改变,对核电能力扩大的影响可能将是深远的。“十二五”规划以来,习近平赞同中国增长模式需要调整的观点,特别是在2013年世界银行和国务院联合报告提倡中国“绿色发展”和中国与国际经济体系更深层次的整合之后,习近平更加强调了这一观点。328

•     人口因素:中国核电的未来增长将取决于没有社会保障的中国老龄化人口是否会投资和消费,工资和生产要素成本的上升是否会降低中国的竞争力。城市化的不断发展可能会增加电力需求。中国的核基础设施是由人数相对较少的工程师和技术官员建立起来的,四十年来,他们几乎没有承担公众责任。然而在此期间,中国的财富增长了30倍,富裕起来的人民可能要求中国领导人提高政绩的合法性。

•     国有企业:中国有100多家国有企业,都集中在核电等战略性行业。自20世纪90年代以来,这些企业使中国的债务增加到GDP的3倍。所有国有核企业的资产负债率都达到或超过股东——国资委设定的上限。与此同时,中国政府想通过力度更大的企业整合来鼓励盈利。329而在中国经济的其他领域,这种做法已经导致企业出现监管不力、内部冲突、沟通不畅和运营效率低下等不良状况。330《中国制造2025》提出了十大战略产业,中国决定将核电设备产业列入其中,这可能会限制创新,鼓励保护主义,并导致与保护本国战略核工业的外国政府发生贸易冲突。331一些经济学家认为,中国应该停止给国有企业划拨资金,除此之外,还要削减低息贷款,因为国有企业将这些贷款投资于产能过剩的项目,其中包括发电项目。332

•     体制政策冲突:中国核电决策大体上是自上而下的,但政府机构和企业之间存在大量的内部摩擦,随着更多利益方之间为争夺微薄的收入和资源而竞争相剧,这种摩擦可能会更多。333核企业的公司化可能会导致企业与政府在未来技术开发和选择、乏燃料管理、投资政策和风险承担方面发生冲突。中国政府内部关于电力政策的基本方向问题也存在许多矛盾。自1998—2003年朱镕基担任总理以来,中国领导人既支持电力行业按市场规律管理,也赞同极权式的规则制度。尽管核电行业想要政府保持目前的补贴并继续给予支持(对于先进的核技术,希望得到更大力度的支持),但决策者从习近平那里得到启示,似乎要致力于在中国创建这样一个电力市场——电价由消费者决定,最终由投资决定。

•     规避风险:中国核能行业协会曾向政府汇报说,只要中国政府批准在内陆建设核设施,就能在2030年前建成六座核反应堆,并实现150 Gwe的核电装机容量。对于政府在中国内陆建设核反应堆的决定,外界已期待很久,但是自福岛核事故发生以来,这个决定目前已成为一条政治红线。更多的中国公众第一次参与了关于核电的讨论,而且讨论方式也与西方国家的观察人士在美国和苏联发生严重事故后经常看到的现象相同。一些中国官员和专家曾经敦促政府放缓核电发展速度,并吸取因监管不当导致严重的工业事故的教训。334 但是,在内陆地区建设核电设施所涉及的安全问题,不仅仅是压水堆的水管理问题,还包括内陆地区的基础设施、物流和安全文化是否足以支持核电建设。335 核工业向中央政府施压要求批准内陆核电厂建设,但中央的其他官员却表达了不同意见,他们认为习近平正在努力加强和扩大中央的政治控制,这最终将使中国更加具有风险规避意识。

风险管理是未来核电计划决策的核心。十年前,中国计划内陆地区建造反应堆的数量将占中国所有反应堆的四分之三。中国的核计划如果真的像当初设计的那样继续扩大,政府必须确定在这些地区扩建核项目可能遇到什么样的风险。暂且不考虑习近平加强中央控制可能造成的影响,如果政府和国有企业不愿承担新建项目可能产生风险,中国则不会着手向先进核技术和闭式燃料循环转型。

自习近平执政以来,一直努力将国家和共产党的影响扩大到社会和经济领域,他似乎准备让政府担负更大的责任,从而承担更大的风险。一些政府官员对政府承担更多责任表示担忧,部分原因是如果出现非常严重的核问题,中国的政治稳定最终可能会受到威胁。据密切观察中国核发展的人士称,风险规避目前是中国核领域的官员的常态,而不是例外情况。对此现象,他们给出了几个可能的解释:中国政府官员出现了一种从众的工作作风,而且越来越复杂;毛泽东时代可怕的社会实验的后遗症;官员担心,在习近平的领导下,如果出现风险,他们的上级可能会以腐败的罪名来惩罚他们的所作所为;担心有争议的项目可能会阻止中国房地产价格的稳步上涨。

决策者知道,如果中国发生严重核事故,中国公众将要向共产党问责。出于这种考虑,领导层可能会暂不考虑部署那些可能存在更大技术、经济和政治风险的技术。

这些因素对今后几年中国的核发展意味着什么?

中国的核电厂建设部门是根据过去对核电扩容的较高预期组建的,因此,中国核工业基础设施已做好充分准备,到本世纪中叶实现中国核电装机容量超过150 Gwe的目标,甚至可能更多。但目前,由于上述事态发展以及福岛核事故的连锁反应,这个预期值已普遍下调,大多数人认为,2050年中国核电能力预期仅是十年前乐观人士预测的一半。除非中国领导层严格执行削弱中国煤炭行业主导地位的政策,并在可再生能源和核能之间找到有效的平衡,否则未来核电能力的增长可能会放缓。

国内生产总值下降,电力需求增长放缓,电力企业以折扣价向大宗客户直接销售电力,以及发电量投资过剩,这些因素目前正困扰着中国电力行业的发展前景。336 本世纪前十年,政府曾下令削减可再生能源发电,致使这些企业减产,现在核电企业也面临同样的威胁,一些核电厂被迫以投资项目实现盈亏平衡所必须达到60%左右的产能运行。337 今后,电力行业还将为上网电价和输电配电的规定和政府讨价还价。到目前为止,政府采取的支持核电的政策,已为投资者带来了每年平均7%的利润。习近平虽然加强了核电企业,但这可能会削弱所需的改革力度。338

核电公司还将向政府寻求保护,使其免受燃煤电厂的威胁。新建的高效燃煤电厂每年获得高达15%的利润。339而且,地方政府也威胁要输送廉价的燃煤电力,以迫使核电公司以低于上网电价的价格出售电力。虽然中央决策者已下令输电部门优先上网核电,但国务院的政治领导层似乎更倾向于可再生能源发电。340

出于对上网电价可能下降的担忧,核电投资者将警告中央,如果政府不继续或进一步减轻核电公司的压力,他们的核电厂可能会变成搁浅资产。中国核工业及其担心高成本、空气污染和气候变化的支持者,与市场理论家、受中央保护的、有影响力的可再生能源行业,以及根深蒂固的强大的化石燃料行业之间的这种斗争,对西方的观察家来说已司空见惯。而在中国国内,一些核电企业高管和官员也在盘算,如果政府要进一步推进电力改革,政府就必须采取措施,保证基本负荷电力由核电提供,为核电厂的建设和运行提供直接的财政补贴,并征收碳排放税,这样才能拯救中国的核电行业。

如果中国经济和电力行业普遍出现“新常态”,可能会影响对更先进核技术的投资,中国核电投资者和核电企业就会倾向于采取保守措施,只维持压水堆的基础设施。如果是这样的话,到本世纪中叶,中国的核电系统可能会像目前北美和西欧核电计划一样出现的问题也一样,只是规模更大。随着中国核电企业的公司化发展,企业高管可能会不愿意冒险实施没有经过商业化验证、技术上有较大风险的项目。

中国未来核电发展的预测最大的未知数是,中国未来几十年将需要多少电力,以及政策制定者和电力行业是否会允许核能占电力需求的比重越来越大。尽管中国的“新常态”是政策制定者和分析人士的近期关注目标,但中国核电行业一位高管在2017年11月自信地预测,如果中国的电力需求以每年5%的速度无限增长,中国对电力的需求“在二十年内会翻倍”。

战略雄心

三十年来,中国政府的核决策者一直将核能视为一项战略技术。如果中国核企业高管和核技术官员出现保守主义和风险规避倾向并占主导,那么就会与核决策者产生矛盾。

目前中美两国对核能未来的普遍看法有很大的不同。许多美国人认为,核电是一种过渡技术,在本世纪内有可能转向其他技术,甚至可能是尚未发明的技术。相反,中国专家却认定,核电将从传统反应堆发展到增殖反应堆,最后到核聚变反应堆,并将持续数百年。他们保守地认为,核能一种可用且可靠的能源,原则上可以取代目前占中国发电量四分之三左右的煤炭在中国的重要地位,而且也可能有助于扩大中国在世界范围内的影响力。

本世纪前十年的末尾将是中国核电发展的十字路口,因为中国正在努力并很可能成为世界上核电发电量最大的国家,并且成为全球核技术领域的先锋。中国必须决定未来计划生产多少核电,选择何种技术,如何评估和管理核电持续发展的相关风险,以及如何管理经济以适应核电投资。

先进的核电国家一直希望发展超越轻水堆的技术,并部署快堆。从20世纪80年代到现在,尽管非常谨慎,中国却一直紧跟它们的脚步。中国认为,随着人口的增长以及经济发展和城市化,中国将需要多的电力。而且,现有常规核燃料供应肯定会耗尽,面对这种局面,快堆可以将铀转化为钚,提供越来越多的核燃料。

理论上讲,这种反应堆可能会产生过量的钚燃料,能够轻松地满足中国到本世纪末的大部分电力需求。在一些中国研发专家看来,如今压水堆已是强驽之末。随着安全冗余系统的增加,压水堆系统的成本可能会越来越高,进而影响创新投入,导致压水堆技术陈旧。到2200年,中国可能会利用增殖反应堆替代压水堆,满足对核能的全部需求,通过稍微改进钚生产,满足未来很长一段时间内的能源需求。341

但是,实际上,中国要实现这一目标,必须克服巨大的障碍。2013年,法国权威核能专家Bernard Bigot在国际原子能机构在巴黎举行的一个快堆大会上表示,与中国复制和应用了二十五年之久的压水堆不同,先进核系统的技术“在得到演示验证之前是不能引进的”。342半个多世纪以来,许多国家都试图以较低的成本和持续的高容量运行工业规模的快堆,但都没有成功。法国能源部长同样在会上警告,如果这些国家继续尝试,他们仍会失败,除非他们能降低事故风险,获得更多的公众认可,并改进技术和设计。

中国现在准备着手建造一座工业规模的快堆,同时建设一座后处理厂,生产足够的钚燃料,使反应堆或许在本世纪30年代的某个时候实现平衡状态运行。中国的核技术规划人员要求这两座设施在本世纪20年代中期之前完工。

鉴于中国有限的经验和其他国家以往的经历,这一时间表是雄心勃勃的。法国先后建造了两座增殖反应堆,运行了二十多年,才投入运行一座更大机组,进行发电的演示验证。在日本启用工业规模的快堆之前,曾建造了一座试验反应堆,运行了十七年,最终运行功率达到中国实验快堆的两倍。在此期间法国和日本分别建立了工业化的后处理能力。俄罗斯的快堆项目可以说是世界上最成功的,也花了三十年的时间,运行了一座工业规模的600 MWe快堆;在此之前,苏联工程师先后建造和运行了6座临界设施和反应堆,其中包括一座300 MWe原型堆。

中国虽然顺利部署了一系列现代化的压水堆技术,但最近在建设更先进的压水堆时,却一再推迟工期。决策者可能会决定用更多的时间,完成复杂且独特的燃料循环项目。按照大家的说法,中国研发官员近年来提出的关于快堆开发的一些预测和设想是无法实现的。

然而,我们不应该因为其它国家的快堆项目没能实现工业规模,就认为中国也会失败。中国可能最终会掌握这些必要的技术,在2030年前的某个时候开始运行工业化规模的快堆,建造和运行一座后处理厂,生产运行快堆所需的钚,并学习如何制造燃料。如果中国取得成功,那么将赶上并很可能超过其他国家在20世纪后半叶在闭式核燃料循环方面取得的有限进展。此外,如果中国能够研制出金属钚燃料并在工业规模高温处理快堆乏燃料方面取得突破,除此之外演示验证快堆可以经济有效地运行并产生大量电力,在运行过程中可以生产并安全有效地使用大量的钚作为快堆燃料,那么中国的进步会超过所有国家。但是,技术和经济方面的挑战是严峻的,包括工业规模的系统的发展,而且所花的时间可能要比一些中国规划者宣称的要长得多。

中国能够实现闭式燃料循环吗?

2013年,在习近平执政两年后,中国原子能科学研究院张东辉副总工程师告诉国际原子能机构的专家,中国的快堆部署将取决于具体情况。一个是成本应该低于燃煤电厂,即使假设政府目前对核电投资和核电厂提供援助,这个要求也难达到。与日本和韩国的同行一样,中国核电行业的高管也含蓄地表示,如果中国建造后处理厂和增殖反应堆,政府必须支付更多的建设和发电费用。这可能意味着,中国政府不应降低核电的承购电价,而应提高电价支持力度。这或许违反了在习近平领导下的中央计划官员和研究人员的主张,他们力图消除扭曲市场的例外情况。343

早在新常态出现之前,中国决策者在推进核燃料循环计划,就表现得非常谨慎。过去三十年间,中国通过部署常规核技术,逐步稳妥地承担了燃料循环风险,但直到本世纪10年代末,中国还没有做好相应的准备去承担比以往要大得多的风险。

决策者明白,如果以下一种或几种情况发生,中国的核电系统就无法成功实现以钚为燃料的快堆转型:

•     快堆反复出现技术问题,导致反应堆利用率降低、成本上升或出现政治或者公众接受度问题。

•     工业规模的快堆乏燃料后处理和高温处理以及快堆燃料制造,在技术上和物流上遇到难题,耗时长,费用极其高昂。

•     其他领域出现了比先进核电系统更具优势的技术突破,受到决策者的青睐。

尤其是,如果提倡快堆技术的官员和专家强制要求加快未来自主研发和应用的步伐,中国的快堆项目可能会像上世纪80和90年代外国快堆项目一样,遇到同样的障碍。到目前为止,据报道中国实验快堆还没有出现任何严重的钠泄漏或火灾,这可能是因为采用了改进措施,包括俄罗斯对BN-600反应堆的改进措施。然而,对于用于发电的大型反应堆,面临的挑战要比实验快堆大得多。事实上,俄罗斯官员对这份报告提出了质疑,他们警告中国同行,不要低估快堆的钚管理问题。几十年来,俄罗斯的增殖堆项目使用的是铀而不是钚,因为以前由于钚燃料短缺和燃料制造问题,他们付出了惨痛的代价。一位专家表示,如果中国需要数吨钚来实现一座大型快堆的平衡运行,“中国还需要很长一段时间,才能拥有足够的分离钚和燃料制造能力”。

工业化应用的后处理和快堆技术是在半个世纪前开发的,对这些技术在工程上的难题已有深入了解。最缺乏经验的方面是快堆乏燃料的后处理(一般来说,是燃耗高、钚含量高的乏燃料)以及未来高温处理技术的发展,中国和其他一些国家希望在未来的快堆燃料循环中使用这些技术。同时,中国政府可能也必须决定是否在快堆中使用MOX燃料,以及使用多长时间,特别是考虑到中国相对缺乏经验,以及中国长期以来一直在发展金属燃料和高温处理技术。

毫无疑问,中国政府肯定意识到,如果中国没有开发出新技术,而用过去的技术解决上述工程问题(包括发电),弊端是显而易见的。除了快堆,中国目前还投资于其他核技术和能源技术。那些可能引起电力变革的核技术和非核技术创新,包括电池电力存储技术,需要很长的投产准备阶段,可能要到本世纪30年代或以后才能被应用。但是,如果其中任何一项技术取得重大突破,投资者可能会转移兴趣点,尤其是如果快堆和后处理技术研发推迟的话。如果中国的电力系统越来越重视分布式发电,那么电力规划者可能会把核电重点从大型反应堆转向小型模块化反应堆。

中国计划在本世纪部署快堆和后处理厂,主要有两个重要理由:首先是能源安全,他们预估未来几十年铀资源将枯竭;其次,这些技术对废物管理来说明显利大于弊。随着距离2020年越来越近,对于上述两个理由的正当性,中国都还不能持绝对肯定态度。

张东辉告诉巴黎的国际原子能机构研究小组,若要部署快堆,铀必须“足够昂贵”。344参与卡内基研讨会的其他中国专家也认同这一观点。345 尽管中国预计未来几个世纪都将需要核电,大多数分析师也认为,至少在几十年里,市场基本因素应该不会导致铀价大幅上涨;而且即使铀价上涨,也可能使得供应量增加;如果是这样,燃料安全问题本身不会使中国匆忙部署快堆和后处理厂。

中国政府支持后处理和快堆,还有一个原因是他们认为,减少乏燃料的放射性毒性是非常有益的,因为未经后处理的乏燃料必须经过十多万年,放射性毒性才能达到天然铀的水平。从长远来看,更大的好处是,经过500年,未经后处理的乏燃料中的大多数放射性元素都已衰变,剩余的放射性毒性主要取决于钚和镅的同位素。如果埋在地下,它们的溶解度和迁移性应该很低。1000年后,放射性毒性仅为乏燃料初始排放水平的1.5%,乏燃料释放的热量只相当于成人释放的热量。346

2010年和2016年,国际原子能机构对中国核监管安全监督体系进行了两次同行评审,评审人员敦促中国更加重视核废物、乏燃料和燃料循环管理。国际原子能机构的这一评定与中国科学院2015年的一项审查结果一致,他们认为,中国在燃料循环方面远远落后于其他国家,核安全监管技术零散分布在中国各个核机构。

自20世纪80年代以来,中国政府一直采取支持闭式核燃料循环的政策,对所有正在从事未来可能部署的核能系统研究的核研发机构和行业企业,中国政府已阐明了这一点。一名研发官员2017年曾说道:“他们告诉我们,如果我们的反应堆概念不包括乏燃料后处理技术,就不可能被采纳。”因此,习近平希望尽快通过《中国国家原子能法》草案,这也不足为怪,该法案明确规定中国的乏燃料后处理是一项国策。在讨论这项法律草案时,有人建议,后处理实行的前提,应以实际需要以及现有技术的成熟程度和经济性。如果这一提议被接受,那么《原子能法》可能不会马上下令核电公司对乏燃料应进行后处理,而是允许他们“等等看”,直到各个相关方面一致认为,关于后处理管理的法律条款已经完善。

市场影响及其他不确定因素

一些先进核能国家曾试图单枪匹马地建造商业化的钚燃料快堆,但均未成功。之后,他们成立两个多边合作组织——第四代核能系统国际论坛和创新型核反应堆和燃料循环国球项目,合作发展先进核能系统。在卡内基研讨会期间,日本和欧洲等老牌增殖堆项目国家都不鼓励中国单独进行闭式燃料循环研究。其中一位专家表示,1997年法国停止了工业规模的增殖反应堆项目,“随后日本又独自开始了这个项目,由于缺乏合作,都未能成功”。347

因此,中国决策者会仔细留意法国和俄罗斯在未来几年的发展,这两个国家当时在工业化先进燃料循环研究处于领先地位。法国工业界打算对阿海珐集团位于海牙的后处理设施进行翻新,但由于耗资巨大,还没有最终敲定,这或许是一个信号。同样,如果俄罗斯的快堆项目能够成功实现里程碑式的进展,也就是2019年BN-800的MOX利用率达100%,克拉斯诺亚尔斯克的新后处理厂正式投入运行以及2029年进行工业化的闭式燃料循环演示验证,中国可能会受到鼓舞,继续按既定规划发展。

对每一个拥有了核电计划的国家来说,国家的作用至关重要。三十年来,中国也不例外。2005年温家宝总理决定加快核电投资后不久,政府为应对国际金融危机,向中国核电行业提供了价值5亿美元的一揽子援助。现在,领导层“自称”将强化市场导向的作用。2013年,在中国共产党第十八届三中全会上,习近平提出了 “改革60条”,呼吁“使市场在资源配置中起决定性作用”,企业将为获得资本而竞争,而“政府将重新肩负起宏观经济管理者和市场监管者的职责”。348 这可能意味着中国将继续进行改革,这从而可能动摇核电发展计划。

但这种情况可能不会发生。“改革60条”计划也指出,政策执行者必须“坚持公有制主体地位,发挥国有经济主导作用,不断增强国有经济活力、控制力、影响力”。因此,预计中国不会严格按照市场模式的蓝图来调整经济决策。中国可能会选择采取适当的措施,一方面在电力供应系统建立市场机制,另一方面,在未来政策中对核电特殊照顾来保护核资产,解决两者之间矛盾。一些中国核工业官员在敦促中国政府继续向核电企业提供国家援助时认为,中国的核电上网电价补贴应该被当作一种征收碳税的方式。到目前为止,经济因素没有从根本上影响中国核燃料循环的战略规划,而且也许像其他国家的政府当初所做的那样,中国政府愿意支付最初演示验证项目的费用,或许还愿意支付未来大规模核燃料循环产业中心的费用。

尤其是,如果中国核研发的倡导者执意要求推进他们的计划,市场压力可能反而会促使中国决定加快后处理厂和快堆部署,即使铀的价格低廉,快堆项目耗资巨大,因为中国将来的政治决策环境会越来越倾向于反对这些投资。2016年,中国研发项目的一位资深专家表示:“我们现在必须实现闭式燃料循环,因为随着时间的推移,会越来越困难,再过几年,就没有希望了。”349 可以预计,全球化和公司化的发展可能会阻止中国实现闭式燃料循环。2014年,一位一直与中国同行讨论双边合作问题的美国高级政府官员也对这一看法表示认同,他说:“随着我们举行的会议越来越多,我们越感到他们的核计划在几年后可能跟我们的一样”,更坚定地专注于压水堆,而企业董事会和政府机构内部几乎没兴趣承担更多的技术或项目风险。

参加卡内基研讨会的俄罗斯、西欧、日本和美国的行业专家一致认为,工业化的闭式核燃料循环设施的建设成本高得可怕。其中一位专家认为,“根本不可能留给市场解决”。这些专家说,现在在西方国家和日本,让核电厂业主和运营商自己投资建造快堆和相关的燃料循环装置来发电,这简直不可想象。对于更加注重战略效益的中国,经济因素也许不可能影响决策,但投资搁浅一定会是决策者的考虑因素,而且他们可能会寻求一个解决方案,允许中国在短期内继续推进和保护核燃料循环技术,同时避免草率使用可能过时的技术。“如果未来快堆技术的发展规划不明朗,使用PUREX流程的后处理厂的投资可能会是浪费,因为我们不知道未来还会出现什么其他技术。”350

对中国来说,保护未来核燃料循环投资的最终结果是,接受这样一种可能性:未来数百年中国将需要核能的基本假设也许是错误的。正如一位熟悉中国核燃料循环项目的法国政府核电官员在2017年9月所说:“未来十到二十年,电力存储技术会发生巨大变革。如果是这样的话,那么到2050年,我们所有的电力将来自可再生能源和电池。”在未来技术发展很不确定的情况下,如果这种观点盛行,那么中国从现在到本世纪20年代作出的关于封闭核燃料循环的决定可能不会只是“是”或“否”。尽管一些技术和工业能力的风险可能减少,但中国可能还会选择在2030年之后继续进行更深入和更广泛的研发项目,包括快堆开发和后处理技术。“如果中国投资进行十五至二十年的核燃料循环研发,将掌握更多技术。”351 再过二十年左右,对于核聚变能源、先进裂变能源燃料技术以及关键的非核技术发展前景的判断,更广泛地说,对全球核电风险状况和经济环境的前景的评估,我们可能要比今天更有把握。

中国之外的战略意义

中国对未来核电计划的决定对境外也会产生影响,对其他国家的能源、外交、工业和技术政策,甚至可能影响他们的战略联盟。

核电未来及核燃料循环

今后至少十年,中国将成为世界核电投资的一大焦点。如果中国经济普遍出现新常态,如果新核电厂部署并没有按着积极减少燃煤的政策目标发展,中国的核电投资可能会与北美、欧洲和亚太地区的其他国家一样,在十年或二十年之后达到饱和,但中国的投资数额将达到创纪录的水平。

从本世纪中叶开始,中国将面临选择新技术、淘汰老化的压水堆核电厂的问题,这取决于未来三十年能否成功引进替代发电技术,也取决于中国电力系统的架构,包括中国是否将无限期地需要大量的基本负荷电力。如果中国成功地示范验证了先进核技术,包括燃料循环,那么可能会极大地改变全球对核电未来的预期,其他国家可能就会加快对核能的投资,包括小型研发或之前的研发。

如果中国没有成功,也就是说,项目没有取得进展,这可能说明中国政府、特别是企业没有实现他们的承诺,就像其他国家一样。中国的失败将使人们更加相信,以钚为燃料的快堆过于昂贵。不管正在积极从事闭式核燃料循环研究的其他国家(例如法国、印度和俄罗斯)结果怎样,中国的失败将使其他国家工业化快堆项目的政治可持续性前景变得渺茫。

如果中国发生严重核事故,将使全球对核电信心产生巨大的政治影响和负面影响。假若中国领导层用非常长远的看法看待核事故,那么,一场严重的核事故可能会使他们认定:一个拥有100多座反应堆的核电计划太大了,因而不能失败。经过一段时间,中国继续部署核技术,很可能会不断评估风险。一位中国规划专家告诉笔者:“我们拥有的反应堆越多,我们的责任就越大。在某种程度上,这是一个简单的概率加法。”

核出口和战略影响

直到最近,人们才看到,现在的中国正在坚定地、雄心勃勃地转型为核电厂供应商国家。中国政府正在整合国有企业,打造全国领先的核出口产品。中国公司能够以优惠的资金、低廉的价格和经验丰富的供应链来吸引顾客,对法国、日本、韩国和美国的核工业提出了挑战。特别是,如果中国在先进的燃料循环技术方面取得进展,那么核工业不仅可以提供核燃料,而且还可以提供铀转化和浓缩、物流、工程、调试、运行、建设、乏燃料和废物管理等服务。至少在二十年的时间里,中国企业将享有比西方企业更低的生产要素成本,不仅如此,西方企业还面临专业技能流失、融资限制加大,以及对透明度要求更高的挑战。

然而,在本世纪20年代甚至更长远一些,中国供应商必须克服特定风险。如果它们的债务水平依然严峻,冒险行为将受到限制,得到政府的支持可能会遇到阻碍。一些中国规划人员和管理人员预计,中国将放缓国内新增核电速度,计划通过出口进行补偿。如果全球新核电厂的需求未能实现大幅增长,中国的核电厂建设企业将像它们的外国竞争对手一样,面临产能闲置和技术流失的危险。如果把外国公司赶出核电市场,随着竞争的减少,中国企业可能会出现透明度减弱、创新不足、管理不善的问题,中国因此也得不到好处。如果潜在客户认为除了中国供应商而别无选择,他们就会拒绝核电;而且受到威胁的外国公司及其政府可能也会向世界贸易组织或在其他场合提出不满。

如果中国,或许还有俄罗斯,在核材料、核技术和核设备供应方面达到世界领先水平,则可能会像美国成功实施“和平利用原子能”计划一样,将影响力扩大到客户国家的外交、能源和技术决策过程。随着中国核电计划的深入和经验不断积累,除了核电厂之外,中国可能还会提供培训、研究反应堆、监管和非电力技术的援助。强有力的核电外交和商业活动,将有助于中国政府实现扩大中国在世界影响力的目标。出于这一点考虑,中国已将核技术纳入“一带一路”倡议,目标是扩大在南美、非洲和中东等这些中国政府认定具有战略意义的地区的核合作。目前,中国主要的国有核电企业已提前按照不同国家,将世界市场划分为几个部分,作为自已未来的势力范围。

全球核治理

中国核计划的规模越大,技术越先进,出口的产品越多,中国在多边核规则制定组织和协议中的话语权就越大,其中包括国际原子能机构、《不扩散核武器条约》、核安全、核安保和核援助方面的国际公约、第四代反应堆国际论坛和核供应国集团。如果中国能够成功地实现闭式核燃料循环,可能会在全球核材料和核废物治理方面谋求改变,这势必会影响核安保、核不扩散、透明度和核安全。中国也许会利用核外交力量,为核设备、核建设和核管理制定中国的标准和规范,并挑战美国和其他国家的工业界和政府制定的各种规范。在与核贸易附庸国签订双边协议时,与西方国家相比,中国可能更不愿意承担的义务超出多边协议规定的最低共同义务,而且中国可能会在核贸易体制中采取一种更为投机的核治理方式。

如果中国开始对动力反应堆乏燃料进行后处理的话,除了有限的几个已建立先进核计划并且具备快堆和钚燃料经验的国家外,其他国家似乎不会启动后处理项目。如果中国能够证明先进的核燃料循环技术可以实现工业规模的持续生产,技术有所提升,那么可能会有更多国家开始着手敏感的核活动。其他有核武器国家可能会首先开始行动,但一些国家可能会为了保护自已,开展与核燃料循环相关的一些研究活动。国际社会,包括中国在内,必须制定必要的规则,确保在闭式燃料循环中产生的核材料得到妥善管理,不会造成核扩散和核安保的风险。一些国家已经运行了工业规模的快堆和后处理厂,并没有导致核技术的横向扩散。因此,中国和其他国家有可能实现这一目标,但这还要取决于政策制定者如何权衡核扩散和安全风险与能源生产和技术发展带来的好处之间的关系。

目前,全世界的核供应国都许诺,对敏感的燃料循环技术转让采取极其克制的态度。如果中国成功地实现了闭式核燃料循环,先进核国家就应更加严格执行这一承诺,并努力在全球范围内达成共识,限制全球快堆和后处理厂部署,并对其进行治理。目前,全球有几个关于先进核电和核燃料循环系统发展的多边合作项目,这些项目也应该支持核供应国的上述行动。假如全球的核电生产也在扩大,那么中国将来可能会成为核燃料循环多边贸易活动的中心,这可能包括中国会对动力反应堆的乏燃料进行后处理,并回收利用核材料,同时向拥有压水堆的核电国家出售新燃料。中国和其他先进核国家可能都会同意限制向其他国家转让快堆和后处理技术,但美国一直持有的民用“钚经济”对全球来讲弊大于利的观点势必会在多种场合受到质疑,包括在双边和多边核外交活动中。

注释

326 Gordon C. Chang,《中国即将崩溃》(纽约,兰登书屋,2001年);马丁·雅克,《当中国统治世界:西方世界的终结和全球新秩序的诞生》(纽约:企鹅出版社,2009年)。.

327 David Shambaugh,《中国的未来》(英国剑桥:政体出版社,2016),第31页,第40页。

328 同上,第23页;张明,王文文,“中国电力消费与经济增长脱钩的分析”,《南部非洲能源杂志》24日,第2期(2013年5月):  http://www.scielo.org.za/pdf/jesa/v24n2/07.pdf

329 C. F. Yu,“中核集团与中核建集团合并,标志着中国核工业进入新时代”,《核情报周刊》,2017年3月24日,第页3;C.F. Yu,“中核集团与中广核集团联合组建华龙合资公司”,2016年1月8日,第5页。

330 Wendy Leutert,“中国国有企业改革面临的挑战”,布鲁克林研究所,2016年12月,https://www.brookings.edu/wp-content/uploads/2016/07/Wendy-Leutert- Challenges-ahead-in-Chinas-reform-of-stateowned-enterprises.pdf,第83–99页。

331 Michael Martina,“欧盟商业组织抨击北京的‘ 中国制造’计划”,《路透社》,2017年3月7日,https://www.reuters.com/article/us-china-eu-business/eu-business-group-slams-beijings-made-in-china- plan-idUSKBN16E0A2。

332 Michael Pettis,“改革对经济增长的影响”,中国财经市场(博客),卡内基国际和平研究院,2014年1月29日,http://carnegieendowment.org/2014/01/29/impact-of- reform-on-growth-pub-54358。

333 日本和韩国的政府和行业可能会在世界贸易组织,因中国准备进入全球核电设备市场而向中国发起挑战(作者与日本和韩国政府官员的谈话记录,纽约,2011年;首尔,2014年)。

334 Kevin Jianjun Tu,David Livingston,“温州核事故显示出中国核电计划的危险性”,詹姆斯顿基金会,2011年7月29日,https://jamestown.org/program/wenzhou-crash- shows-the-dangers-of-chinas-nuclear-power-ambitions/。

335 卡内基研究院中国核专家的讲话,北京,2014年4月。

336 据国家能源局统计,2015年中国电力消费增长0.5%,新增装机容量增长24.2%(Phil Chaffee,“核电需求下降的现实考验”,《核情报周刊》,2016年6月10日,第3页)。

337 “未来中国核电技术的选择,卡内基研讨会,厦门,2015年5月22-23日。

338 2016年,所有大型国有核电企业的债务与资产比率都达到或超过国资委75%的上限:国家电力投资公司(SPI)为84%,中广核集团为75%,中核集团为79%。(C.F. Yu,“SPI关注香港证券交易”,《核情报周刊》,2016年2月26日,第6页)。中国核工业建设集团有限公司(CNEC)在2017年与中国核工业集团公司)合并前的最后五年里,负债率超过87%。(C.F. Yu,“CNEC上市面临挑战”,《核情报周刊》,2016年5月27日,第4页。)

339 Chaffee,“核电需求下降的现实考验”。

340 C. F. Yu,“电力市场解放——核电面临更多挑战?”《核情报周刊》,2016年6月24日,第6页;C. F. Yu,“2016年令人失望,但有望取得进展”,《核情报周刊》,2017年1月6日,第6页。

341 Romanello等人,“可持续性核燃料循环”,第1页,224–5。

342 Bernard Bigot 在快堆和相关燃料循环国际会议上的发言,巴黎,2013年3月4日。

343 作者与中国核电企业高管的谈话记录,北京,2015年和2016年。

344 张,“中国快堆发展战略”。

345 中国核专家在“中国与世界的核电未来:后处理与快堆”卡内基研讨会上的发言,柏林,2016年5月31日至6月1日。

346 核燃料循环皇家委员会,《核燃料循环皇家委员会年终报告》(阿德莱德:南澳大利亚政府,2016年5月),https://yoursay.sa.gov.au/system/NFCRC_Final_Report_ Web.pdf,第82页。

347 “中国与世界的核电未来:后处理与快堆”,卡内基研讨会,柏林,2016年5月31日至6月1日。

348 Andrew J. Nathan,“中国:高层斗争”,《纽约书评》,2017年2月9日,http://www.nybooks.com/articles/2017/02/09/china-struggle-at-the-top/,第36页。

349 作者与中国核研发官员的谈话记录,2015年。

350 C. F. Yu,“中广核寻求后端技术”, 《核情报周刊》,2016年11月28日,第4–5页。

351 “中国与世界的核电未来:后处理与快堆”,卡内基研讨会,柏林,2016年5月31日至6月1日。