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2014-03-28 长远规划对于核电行业的重要性

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Friday, 28 March 2014 17:44

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          作者信息:Jan Blomgren

                   INBEx 首席执行官,教授,博士

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Web: www.INBEx.se

        对于核电业务来说, 拥有一个明确的战略目标并长期以此为重点是十分重要的。最近,瑞典和芬兰的两座几乎相同的核电站,因其过去所采取的战略各异,因此各自给出了迥然不同的表现。这一案例可以在核电站运行的持久性价值方面,给予我们启发。

        这两座核电站分别为位于瑞典中部东海岸的Forsmark核电站与芬兰西海岸的Olkilouto核电站。为了使二者之间的比较更为明显,我们将会使用Forsmark核电站的 1 & 2号机组与 Olkilouto 核电站的1 & 2 号机组进行比较。这些核电机组都采用了相同的设计标准并由同一家供应商制造(当时是由ASEA- ATOM 制造,后来是ABB Atom 公司,甚至再后来卖给了美国西屋公司)。事实上,这四个反应堆是第一代ABWR 机组。

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        在上述图表中,可供使用 的数据来自于1978年到现如今。数字为可供F1/F2(蓝色)与OL1/OL2(棕色)使用的平均值。显而易见,Olkilouto核电站在可用性方面一贯保持着较高的分数,而Forsmark核电站则在性能方面显示出更大的变化。那么,产生这些差异的原因是什么?
政治局势

       在芬兰,核电从未被当成是一个非常重要的政治议题。当然,有支持和反对核电发展的不同政治党派, 但却未在某种程度上将其视为政治上的最后通牒。
       在瑞典, 情况已经变得更加不稳定。瑞典开发出了本国的核反应堆技术,而不需要来自美国 的认证许可,并且位于其四个厂址的总计12座反应堆已于1972年至1985年间建成并投产。在这个大的社会项目启动之初,核电是没有政治争议的并且所有各方都赞成其发展。而其主要差异则在于对建设以满足未来需求反应堆数目的估计。
       70年代中期,反核运动开始滋生,从而转化为政治上的僵局,因瑞典第二大党开始持反核态度。这就不能形成一个多数人亲核的政府,因此政治危机反复出现。
      发生在1979年的美国三里岛核事故对瑞典产生了深远的影响。它激发了人们进行对于核电的未来公投,这个公投在后来被认为是政治学最新的研究项目中第二个最差的项目结构方式。 有三种选择,都是偏向长期的淘汰,但具有不同的时间表并应满足许多条件。没有任何替代品得到了多数的支持,毫不奇怪,在后来去解释这样一种情况是多么的困难。这种混乱在瑞典的能源政治中存在了很长一段时间,并在一定程度上仍然存在,对长期规划产生了深远的负面影响。
       议会以如下方式解释公投结果:计划建设的反应堆需完成建设,但必须在2010年前逐步淘汰核电。因此,瑞典核电在发展之初显得尤为奇怪。它的建立是为全国提供一半的电力,但却被视为一种中间的解决办法。很少有其它行业,如果有也是少数,从一开始就已经定义了一个截止日期。
       未来关闭前景的可预见性显然阻碍了年轻工程师从事核电行业的兴趣。这个截止日期本应该在他们退休前,然而又有谁愿意去从事一个已经可以预见要被解雇的工作呢?
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                      Forsmark 1 & 2号机组.  Vattenfall于 Courtesy拍摄.
       这就产生了竞争的问题。核工程教育几乎消失,因为越来越少的学生选择进入。那么核电行业部分通过雇佣其它工程师并且将核电培训作为他们工作的一部分来补偿这一缺失。这种解决方案非常昂贵,可以被人们接受,但很难使其具有优秀的竞争力。此外,可遇见的关闭前景给人们带来了永恒的威胁,使人们产生“等待和观望”的态度,并且通常这种解决办法被定义为“在关闭前足够用的解决办法”,而非追求卓越。
       这一难题部分也是由具有熟练技能工人的涌入来得到补偿的。瑞典反应堆供应商ASEA-ATOM也是由于这种淘汰前景陷入困境的。他们尝试出口,但是出口反应堆是十分困难的,除非首先在国内市场建立起来。毫不奇怪, 公投之后,国外没有任何建设曾启动过。
       供应商这边的有些工程师认为与其去设计那些从未被建造的反应堆,还不如去经营他们已经设计,建造和调试好的反应堆,这将使他们更加感兴趣。
       然而从长远来看,这也产生了一些负面影响。当最初的设计师消失不见,那么将导致自满,在规划未来局势的发展历程上将不能付出足够多的努力。
瑞典的市场行情
       新型反应堆的出现与已经定义好的未来30年的发展使采用适当的维护战略变得有意义可言。这一情况由于瑞典电力生产的市场化在1995年前后大大改变。在此之前,电力市场已被调控。从本质上讲,是由政府机关制定价格和各种生产的配额。而这已经转变为一种由供需关系决定的体系。
       最初,这导致了电价的大幅度降低,因为在政府管控的几年间,政府负责的电力始终是作为一个固定的价格来使用,因此,一些高峰负荷生产是可利用的。每年(通常在冬季的中期),一些石油和燃煤电厂仅仅被使用了几天。因此, 市场上大部分产能过剩,导致了数年的较低价格,直到最小成本效益的电厂被赶出市场。
       这个过程花费了数年,在此期间,除了水力发电,基本上所有的电力生产都盈利甚微或至亏损。这也影响到了核电站的正常商业逻辑。那些核电站所进行的中等维护被减少到最低限度, 因其为在短期内可以被用来削减成本的项目之一。
       几年后,电力的销售价格开始再次增加,从而为核电运营商造成了一个较为宽松的财务状况。此后不久,2010这个截止日期被取消。两座旧反应堆因政治原因停止生产,而其余10座反应堆则可以无限期运行。
       当这种情况发生时,监管者启动了新的规定。既然反应堆能够比原先预期的运行更长时间,那么监管者就因此要求提高其现有的安全标准以满足现在的要求。总之,反应堆需进行现代化升级以使其安全级别同新建反应堆保持一致。
       在此基础上,处于压力之下的反应堆操作人员开始增加现有核电厂的功率。令人讽刺的是,两个反应堆出于纯粹的政治原因而过早的关闭却导致了电力短缺,而当时人们则认为弥补这一不足的最佳方式就是提高其余核电厂的功率。因此,这个破使一个运作良好的核电厂过早关闭的政客却要因此要求增加剩余反应堆的功率来作为补偿。
       总而言之, 那些通过最少维护却运行很长一段时间的反应堆群组,突然被要求追讨维护债务,升级高的安全等级并在此之上提升产能。在世界核电历史上,开展重建是每个国家最兴致勃勃的野心。在所有其它的国家,核电现代化与升级正在通过一步步的方式进行着,而在瑞典,却是在短时间内一步完成的。那么,正如可用数据所显示的,重建过程并非没有挫折,这一点就不足为奇了。
       写到这里,我们可以看到Forsmark 核电站基本上完成了重建,而与过去十年相比,现在的重点是在更长的规划期内稳定运行更长时间。瑞典的另外两个运行中的核电站则仍然在进行着它们的现代化升级项目。
芬兰的市场行情
       正如前面提到的,芬兰的核电市场则相对来说更加稳定。首先,在芬兰,核电并非是一个十分重要的政治问题。议会中的各党派之间对于核电的看法当然有所不同,但这并非是政府形成的决定性问题。其次,企业经营状况一直较为稳定还要得益于Mankala 原则,已经运行的核电站都采用这种商业模式。
       当核电厂为混合所有制,即作为一个独立的非盈利公司时,那么这种模式就是整个西方国家的常见商业模式。业主按其所有权来分担电力生产成本,因此,核电站本身既不盈利也不亏损,而真正的利润则来源于业主公司在市场上所出售的电力。
       这种模式是Mankala 原则的一部分,但却有一个重要的附加因素。如果业主根据自身需求使用电力,则可免税并且核电站运行费用所需税款是可以抵消的,而只有市场上销售的电才需要缴税。
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Olkilouto 1 & 2 核电站.  Hannu Huovila拍摄于TVO.
 
      最后,Olkilouta核电站的业主为能源企业,无论是大型公用设施,当地是政府以及来自重工业的最终用户。芬兰,作为拥有大片森林的地广人稀的国家,因其大片森林,拥有纸浆和造纸行业是显而易见的。对于森林工业而言,电力被看做为原始产品,另外两个分别为木材和水。
       因此,对于一个造纸厂来说,电力的可用性与价格是盈利的决定性因素。如果电力不可用,那么停产所带来的大损失就是其直接结果。其次,即使在相对较短的时期,高电价都会使利润转盈为亏。因此,一个合理并可预测的电价对于造纸行业业务的稳定发展十分重要。
       因此,电力生产已被看做是保证纸张稳定生产的一个良方。使造纸业与核电产生共生关系的是长期投资的时间框架。例如,一个核电站的运行时间为60年,而造纸厂的建立则至少要满足40年的生产。在这两种情况下,投资需要核电站运行十年或更多的时间,以便还清投资。因此,二者都不适合拥有短期所有权。
结论
       正如上面所描述的,瑞典和芬兰的历史与市场行情大相径庭,从而导致两座几近相同的核电站在过去的30年中的运行表现各异。不过,这些差异也来源于现在,不仅仅是历史原因。
       Olkilouto核电站一直使用的压倒性的战略就是每次年度大修后的重新启动都必须保证核电站能够运行超过40年以上。其备件的存储量要比Forsmark大的多。而Forsmark, 在价格不断波动的市场中运行,而这个价格是目前为止历史最低价格,因此其真正昂贵项目的备件储备尤为稀少。在这种情况下,去拥有那些可能永远都不会使用的备件与承担风险损失之间的平衡在芬兰就会有所不同。事实上,在芬兰的核电被用来应对价格高峰,并且损失的电力生产将意味着业主失去免税权,迫使商业逻辑朝向付出更多努力,更多的资本支出以保证生产的进行方向发展。
       两座核电站所面临的不同现实结果也同样来源于功率的改进升级方面。在Olkilouto核电站,功率升级完全是由商业逻辑所支配的。增加功率的成本应低于生产增加值,因为可用性是盈利的最重要因素,功率的增加需在保证可用性损失最小的条件下进行。这就指出了功率的升级需循序渐进。从上述可用性的图表中,在1996年至1998年期间,在可用性数值方面几乎很难看出任何功率升级的迹象。
      相反在瑞典,功率升级部分是由政治要求所决定的,并伴随试图从维修债务中弥补损失与核电站升级,二者几乎同时进行。现在回想起来,很显然,雄心过大,而这种努力的复杂性被低估。
      总之,我们坚定的认为长期战略是核电运行的重要决定性因素。投资需要很长时间才能还清,而频繁的方向变动在大多数情况下都是有害无益的。芬兰的Mankala原则似乎是一个非常实用的商业模式,自然而然的成为很好的适用于核电运行的战略。

 


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