核能利用,英国创造了哪些“世界第一”?

2014年12月24日 15:23 来源于 财新网
英国是核能产业的拓荒者,并在此领域获得了引以为骄傲的成绩。

说起耳熟能详的蒸汽机、青霉素、DNA,相信你一定不会陌生。没错,这些都是源自英国的科学发明。不过,作为世界上第一个工业化国家,英国的贡献远远不止这些。请您千万记得,英国是核能产业的拓荒者,并在此领域获得了引以为骄傲的成绩。

本文将先带您了解英国核能创造出的无数个“世界第一”,然后向您一一讲述英国核能工业发展史、监管体系和市场制度。

英国创造了哪些核能的“世界第一”?

• 英国是最早发现原子、中子、质子的国家,这些都是核能发电的基础

• 英国是最早成功进入商用核能领域的国家,所以这也意味着英国有新的机会。为什么?因为已经有很多的发电站要退役或被拆解了,同时还有很多废料需要管理和处理。

• 英国是第一个能够用核能大量发电、多年持续供电,且将核电连上电网的国家。

• 英国是第一个完成了整个核能运作周期的国家。

• 英国引爆了第一个核武器。

• 1946年,英国第一个核能研究所在Harwell被设立。Harwell是第一个制造出钚和其他同位素,并研究由钚产生核反应的研究所。Harwell是第一个有后处理能力的地方,而Windscale则是第一个有大规模处理能力反应堆的地方。

英国核能工业70年发展史

早在20世纪40-50年代,英国核能工业就以非常之快的速度发展起来了。

自1946年开始,英国开始建立第一批核能中心:英国第一个核能研究所设立在哈威尔(Harwell),第一个核武器研究所设在了奥尔德玛斯顿(Aldermas⁃ton),第一个核能工程研究中心设在了莱斯利(Risley),斯普林菲尔德(Springfields)则建立了燃料生产设施,卡彭赫斯特(Capenhurst)建立了铀浓缩工厂,而温斯克尔(Windscale)则建立了钚生产厂。

随着原子能的应用重心逐渐转向民用领域,英国政府决定成立一个独立的政府机构来处理所有与核电及同位素使用有关的事宜,于是在1954年,英国原子能机构(UKAEA)宣告成立。

英国原子能机构成立后,新反应堆的开发活动迅速兴起,一批新的核中心随之成立:Sellafield 是由原来的Windscale 拓展而来,它后来成为英国做研究和发电最核心的地点之一;1955 年,在敦雷(Dounreay),快速反应堆研究中心成立;实验性反应堆开发中心于1958 年在温弗里思(Winfrith)成立了;在卡尔汉姆(Culham),热核聚变研究中心也随之在1960 年也相继成立了。

英国研究机构也是如此。1971年,英国重新设立了英国原子能机构,将其分成三个方向进行运营管理:燃料循环由英国核燃料公司(BNFL)管理;同位素研究由Amersham管理;其它的研究依旧放在英国原子能机构下面运营。

1990年,撒切尔夫人决定要把燃料循环分成两块:一块为商用,一块归属政府事务,均由英国原子能机构进行管理。聚变研究仍然归英国原子能机构,也就是政府所管辖;裂变研究的管辖职能则归属到AEA Technology。后来,AEA Technology的一部分职能归属到国家核能实验室(NNL),剩下的职能有的分到了Amersham,有的分到一些公司的下属单位来管理。之后,英国核燃料公司也进行了重组。

英国核燃料公司成立于1961年,它是英国原子能管理局为核能产业生产活动而成立的国有公司,囊括了燃料循环的整个周期运行。在私有化重组后,它的职能也被分解。后处理、废料处理以及退役职能由英国核能退役管理局(NDA)管理,后处理的研究工作现在由国家核能实验室进行,燃料生产则是由西屋英国公司处理,燃料浓缩是由URENCO公司来管理。

在反应堆领域也是如此,比如,英国成立了APC、BNDC 和TNPG 等财团负责改进型气冷反应堆(AGR)的设计和建造,英国工业重组时期,这些财团被并入到英国国家核子公司(NNC),英国国家核子公司现在已成为英国阿美科集团(AMEC)的一部分。

在1990年之前,英国的核工业一直实行公有制。随着发电及供电产业的私有化以及核项目融资的终止,核能的公共融资项目到1995年几近消失,到20世纪90年代末,大量的核能研究和开发基础设施已被拆解(但核电为英国提供的电量仍然占全国电力总量的20%)。这样的调整也使得英国核能研究人员的数量剧减,由当初的8000 余名,到2004年时只有1000余人了。

世界一流的核能监管体系保障核能安全利用

骇人听闻的福岛核事故和切尔诺贝利核事故引起了整个世界对核安全问题的思索,而完善的核能监管体系无疑是安全利用核能的重要保障。

在这一点上,英国具有得天独厚的优势,拥有世界一流核能监管体系和制度。目前,英国已经建立了完善的安全监管环境,参与核能领域的公司都会在平等、开放的监管环境下发展。

英国核能产业不仅有完善的官方监管体系,还有非政府性公共机构配合监管。值得一提的是,英国重要的核安全管理机构大都为非政府性公共机构。究其原因,一方面,这肇始于电力私有化的进程,英国民用核电设施多已私有化,英国政府日益放弃直接的行政干预以激发电力市场活力;另一方面,英国在核安全管理机构的定位上认为:现代化、负责任的、独立的监管者能够更好地行使职能。

能源和气候变化部(DECC)。DECC是英国唯一正当化的权威监管机构。为了有效地实施监管,DECC还专门设立了正当化协调委员会(JCC),旨在帮助协调行业监管过程中的权力下放机构、法定顾问和其他专家的意见。在新建核能设施方面,DECC下属的“核能发展办公室(OND)”专门负责制定新的核能设施发展计划,促进新核电厂的投资。

健康与安全局。在核安全监管方面,英国设立了“健康与安全局”负责维护公众免受危害,其下属的“核安全局(NSD)”向核能相关企业发放核安全许可证。“核安全咨询委员会”隶属“核安全局”,为核电厂许可证持有者提供信息和技术咨询。

受福岛核电事故的影响,英国政府于2011年4月1日宣布成立了核监管局(ONR),承担核安全、核安保和核保障的监管工作,覆盖核电厂、武器研发、研究堆、核化工、放射性物品运输、放射性废物管理和退役等设施和活动。

根据《2013年能源法》,核监管局自2014年3月31日成为独立的法人。此举被认为是核监管局成为现代化、负责任的、独立的监管者道路上的里程碑。作为英国最重要的非政府监管机构,核监管局促使外国投资者能够更好地进行技术申报、安全施工、废料处理等工作,也使得之后的投资有了保证。

核监管局(ONR)和英国环境局(EA)联合推出了通用设计评估制度(GDA),对在英国建设核电站所采用的技术进行预评审。根据GDA的流程,整个评审过程一共分为四个阶段,通过最终评审的技术将会获得由核监管局颁发的设计验收证明(DAC)和英国环境局颁发的设计可接受证明(SoDA)。

英国核能市场缘何受到投资者青睐?

英国传统电站的退役,新核电项目的启动,将为核能投资创造巨大的空间。目前,英国核行业拥有超过40亿英镑营业额,据估计,在未来10年内,英国核电行业还会吸引150亿-170亿英镑的额外投资。

迄今为止,众多全球领先的核能公司已经在英国核能领域成功运营。它们包括:信佳集团(SERCO),巴布科克国际集团(Babcock),罗尔斯•罗伊斯集团(Rolls Royce),艾铭工程集团(AMEC),法国电力集团(EDF),阿海珐(AREVA),西屋电气(Westinghouse)。它们的成功运营为其他投资者创造了成熟可靠的产业链保障,同时,在参股和技术投入方面,新的投资者将能获得与它们合作的机会。

对于中国而言,今年10月欣克利项目获批成为中国核电“走出去”的重要里程碑。近两年来,国内核电企业一直把英国市场作为出口的关键阵地,且取得了引人注目的进展。

英国核能产业之所以对核电投资者有着巨大的新引力,这源自于多个因素的综合影响:

• 高度市场化:英国核电产业的最大特点,是其在电力市场改革的背景下,英国政府为投资者提供了电力的长期销售合同(差价合同),从而保证了稳定的电价,保证投资收益。

• 政府的通力支持:精简了核电项目的规划过程;设立了独立的监管机构以保证新建核电项目的顺利进行,同时有力保证公众安全;不仅如此,英国政府还立法保证退役和废物管理的经营收入。

• 科学合理的融资和税收机制:英国政府采取有效融资措施,对核电产业进行税务减免等,保证核电产业发展以及吸引相关投资;

• 巨大的投资市场空间:多个新建核电项目和核电退役项目,为投资者创造了供应链、核废料处理及燃料循环的巨大机会。

• 丰富的技术能力及经验:英国核能产业拥有悠久的发展史,先进的技术,尤其在核废料处理和燃料循环方面技术世界首屈一指。

• 良好外部环境:欧盟碳排放交易计划的持续推进,创造核能发展良好的外部条件。

英国驻华使馆基础设施投资参赞Julian MacCormac这样归纳了英国核电市场的竞争力:

• 与其它国家政策导向不同,英国核能发展完全以市场为导向,其核能市场私有化及自由化程度极高。与此同时,英国也为这一市场创造了良好的投资环境,对包括中国在内的各国资本和技术均一视同仁,这也让中国核电走向英国这一西方发达国家市场成为可能。

• 英国市场竞争强度大。很少有一个国家的新建核电市场,充斥着几乎全球所有核电巨头企业以及几乎所有世界主流的先进反应堆技术,新进入者立足的空间完全取决于其竞争力的强弱。

• 英国核电发展尽管曾停滞多年,但其市场依旧保持着完整的燃料循环体系和供应链体系,在科研、工程建设等相关领域依旧保持技术领先优势,这对任何一个投资者来讲,都有了纵深合作的空间。

英国核能拥有先进的科学技术、完善的监管体系和成熟的市场制度。可以这样说,英国是在核电方面独一无二的国家,也是中国寻求核能发电合作的理想伙伴。