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核電發展至今已有半個多世紀為什麼還完全不能取代火電呢?甚至連水電都比不上?


水電是最廉價的能源,但是要看資源稟賦。發達國家的水電資源開發程度非常高,歐洲和中北美洲的水電開發都超過經濟可開發資源的70%,美國日本的水電開發超過80%,水電占電力比重超過50%的國家有50多個。

但是中國的水電經濟可開發資源全部開發,也不過目前電力總裝機的一半而已。

在投資周期和成本上,水電其實和核電非常像,兩個都是投資大,周期長的。區別是水電的運行成本實在是太低了,我國水電的運行成本大概是4~9分錢,當然我們的水電站大多數是新建項目,資金成本還在,並且很多承擔流域滾動開發的任務,上網電價一般在0.2~0.35元。

國內核電、水電干不過火電的原因很簡單:我國經濟高速發展的時期,旺盛的電力需求極大地刺激了投資少、見效快的火電建設,一直到煤炭價格由於供需暴漲,另外環境和運輸壓力吃不消為止。而且水電還在2004年被移民群體事件和環保搞了一道,稍微剎了一下車。

核電則主要是國產化的問題,核電大發展是在2000年後才定下來的,核電國產化的依託項目是嶺澳二期項目,到紅沿河項目國產化達到80%。而福島核電中止了原準備的內陸項目,內陸核電必須上三代,但準備國產化的三代核電的AP1000遇到了由主泵供貨方導致的延誤,然後國產化的三代核電幾經波折變身華龍一號,內陸核電只好繼續後拖。

國內水電的投資成本,好點的項目0.5~1萬元/千瓦,如果移民規模大,地質和交通條件差,單位投資可以達到2萬元以上。上網電價0.2~0.35元,當然西南水電送出還需要考慮送出成本,比如向家壩、溪洛渡水電站上網電價為每千瓦時0.3482元,送上海落地電價為每千瓦時0.4386元,送浙江為每千瓦時0.4513元,送廣東為每千瓦時0.4695元(當然這個價格是考慮當地火電脫硫脫硝電價的,實際就是略低於火電電價,不然電網咋個賺錢)。

大型水電建設周期在7年以上,長的可以達10年以上。

二代半技術CPR1000核電機組國產化水平提高以後,單位千瓦投資大約為2000美元/千瓦,建設周期5年左右。其標杆電價是每千瓦時0.43元(其中10%為退役基金)。按這個電價目前在建的水電項目送廣東、廣東本身的火電,都是干不過的。

而火電單位千瓦投資3000~4000元/千瓦,建設周期兩年半左右,快的能壓到兩年內。缺點就是看煤炭價格了,坑口火電和水電差不多便宜,到缺煤的華中華南,上網電價就四五毛了——煤炭價格四五成都是運價了。如果電煤緊張,那就虧錢吧,不過現在的新問題是,運行小時不夠,一樣虧死,雲南這邊某火電廠去年的運行小時數不到2000,沒辦法雲南現在水電都富餘到送不出去。

國際上核電干不過火電的原因主要是兩個方面:

反核情緒:三里島、切爾諾貝利兩次嚴重核事故(現在加上福島)昭示了核事故的嚴重後果和核電技術存在的不安全風險,加上冷戰頭上頂著的核武器,帶來的持久的公眾恐核思維。在歐洲,綠黨甚至以反核作為政治綱領之一。我就不多說了,這是知乎的經典撕逼問題之一了。

對核電影響最大的另一個主要因素是西方發達國家在80年代以後能源增長放緩。核電規模效益顯著,單堆功率越大,成本越低,建設周期長,機組靈活性差。只有有一定經濟、人口規模,經濟增長速度快、能源資源稟賦有缺陷的國家才有建設核電的實際需求。而由於核電的技術要求高,還有核擴散、核安全、核廢物等因素,發展中國家發展核電也有無形的門檻。

西方在70年代後期陷入滯漲,經濟發展放緩;蘇聯解體之後,全球化又使得大量能源需求大的重工業外遷,能源需求和電力需求放緩;90年代以後,國際市場的能源價格非常低廉,靈活性高,建設周期更短(純燃機6~8個月,聯合循環16~20個月)並且高效(熱效率最高55%以上)清潔的燃氣輪機聯合循環電站在LNG工業發展後規模迅速擴張。核電在市場上也是競爭力不足的。所以在90年代以後仍繼續發展核電的主要是亞洲的中日韓三國 ——連著核電機組的部分製造能力,比如大型鍛件之類的,也轉移過來了。

到21世紀,發達國家開始考慮全球變暖問題,石油價格也由於種種因素暴漲,於是核電開始復甦,可再生能源在政府補貼中崛起。但是核電一方面遭遇福島核危機,一方面面臨三代核電普遍超支、超期,加上風電技術的成熟(歐洲陸上風電的成本已經低於核電)、頁岩氣的崛起,經濟前途堪憂。


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