由法國弗拉芒維爾核電站延誤11年發電看中國核電技術超越歐美

一、      法國弗拉芒維爾EPR核電站延誤11年後發電 

     法國電力公司（EDF）宣佈，位於法國北部諾曼第拖延已久的弗拉芒維爾3號機EPR核電機組開始向電網供電。國諾曼第弗拉芒維爾基地的1650 MWe 機組於2007年12月開工，原預計於2013年開始商業運轉，但由於施工問題很多延後至2024年，預計成本33億歐元。但由於施工延誤，施工時間從5年增加了3倍多達到17年，成本也飆升了二倍以上，達到124億歐元。與此類似，芬蘭奧爾洛基托核電站建造的另一個EPR反應堆也延誤12年而且成本增加了三倍。格林威治大學教授史蒂夫.托馬斯說EPR是一個混合品種，這項技術的設計初衷是將空間和復雜性降到最低，但結果卻變得非常複雜，還不如中國華龍一號的設計簡單有效。當被問及為何中國能夠較快完成核電建設，而歐洲的項目卻拖拖拉拉，他表示中國在過去的20到30年裡一直培養自己的核電專業技能，因此他們擁有一個強大得多的核電人力資源。 

      根據《經濟學人》報導，中國建造核電站速度很快且成本又低。過去10年中，中國新增37座核反應堆，目前總數達58座。同一時期，以總數93座居於世界首位的美國僅新增2座。消息指出，中國的目標是每年安裝6-8個核反應器。多種原因導致西方國家核電發展停滯。首先，反應爐建設需要大量前期投資，並且要數年才能建成。而且，該行業受到嚴格監管，這帶來了相當大的阻力。相較之下，中國則透過向國有能源公司提供廉價貸款以及土地和許可證，為核電的發展鋪平了道路。此外，核能供應商還可獲得"上網電價"補助。根據國際能源總署數據，中國的核電價格為每兆瓦時70美元左右，而美國和歐盟分別為105美元和160美元。據了解，中國於2021年10月發布有關實現"雙碳目標"的意見，力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。核電是一種高品質、高密度、零排放的清潔能源。中國已將核子技術視為助力能源產業脫碳的重要途徑。《「十四五」現代能源體系規劃》提出，積極安全有序發展核電，到2025年，核電運轉裝置容量將可望達到7,000萬千瓦左右。在中國，從秦山第一時期的第二代核能係統，到華龍一號、國和一號等自主第三代核電機組完成研發乃至商業運行，再到具有第四代核能係統特徵的高溫氣冷堆首次併網。 

二、中國核電技術領先美國 10 到 15 年 

  根據亞洲時報報導，中國正在以驚人的速度在實現核聚變發電技術上處於全球領先地位。隨著合肥省聚變技術綜合研究設施 （CRAFT） 計劃於 2025 年完工，中國將擁有獨特的科學和工程基礎設施來支援其聚變工作。中國的原型聚變發電站正在籌劃中，關鍵的燃燒等離子體試驗堆將於 2027 年投入運行。鑒於來自中國的一系列積極核聚變發電消息，美國落後很多。由於美國聯邦政府缺乏承諾，美國正面臨失去它佔據了近四分之三個世紀的聚變世界領導地位。在中美科技競爭中，中國又領先一步。中國目前主要建設「第三代」核電機組，技術源自美法二國，共有五種，分別為美國的AP1000、法國的EPR、俄羅斯的VVER，以及中國自己的華龍一號和國和一號。華龍一號是中核公司的ACP1000和中廣核公司的ACPR1000兩種技術的融合；國和一號則是在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，開發出的功率更大的核電機組技術。華龍一號是在法國二代堆M310基礎上改進而來設計較繁雜，而國和一號則是基於美國西屋純三代堆AP1000的功率放大版本。隨著時間推移，中國迅速布署越來越現代化的核電機組產生了規模經濟和邊做邊學的效果，使中國核工業在增量創新中獲得優勢。 

      美國的大部分核電廠建於 1970 年代和 1980 年代初，幾乎所有設施都在 1990 年之前啟動，目前老舊核電站主要是靠延役支撐。截至 2024 年 5 月，美國仍是核能發電量最多的全球領導者。美國的 94 座核電站佔全球核電產量的 31%，佔美國總發電量的五分之一和清潔能源產量的一半。但美國在過去十年中都是靠延役核電站，新核電機組只完成兩座。相比之下，中國有58 個運轉中的核電機組，另外27 個正在建設中，預計到2030 年，將超過美國成為世界核能發電容量最大的國家。中國長期以來一直將核反應堆技術作為重要戰略考量，隨著「十四五」（2021-2025 年）規劃，中國計畫要在15 年內建造150 個新核電機組，以實現2035 年達到200GW核電生產目標。自“十三五”以來，“國和一號”及 “華龍一號”研發成功，中國成為繼美、法、俄等核電強國後擁有獨立自主三代核電技術和全核電產業鏈的國家。中國新一代核電技術包括高溫氣冷堆、鈉冷、鉛冷快堆技術以及釷基熔鹽堆技術等。快堆是中國“三步走”戰略的關鍵一環，鈉冷快堆有較好的研究基礎，鉛冷快堆是近年來研究熱點堆型，在安全性和燃料循環方面具備一定優勢，“十四五”規劃設置了“鈉冷、鉛冷快堆技術”任務。面對碳達峰、碳中和的頂層要求以及以新能源為主體的新型電力結構，中國正處在能源轉型的關鍵時期，需不斷加強核能技術自主創新。另外，拓展核能非電應用及多能互補。在當前碳達峰、碳中和背景下，核能除可提供穩定基荷電源外，還可在清潔供暖、工業供汽、海水淡化、核能製氫、同位素生產、製冷等方面，發揮傳統化石能源所不具備的優勢。 

三、東風壓倒西風 

   中國被稱為基建狂魔，許多西方國家廠商無法完成的隧道或橋梁都被中國工程師一一克服，高鐵及核電已成為中國科技的名片，東風壓倒西風的時代來了!在核能發電方面，美國的西屋公司是壓水式核電廠的鼻祖，但韓國源自西屋技術的APR1400已大幅超越美國，而美國西屋公司設計的AP1000也多災多難，原先有八台訂單，四台在中國，四台在美國，而美國取消了兩台，剩下的兩台可能還得在中國幫助下才能完成，且西屋因為AP1000在美國無限期拖延已致財政破產實在很慘!另一核能大國法國設計的EPR更慘!芬蘭及法國本身建造的EPR機組不只延誤十幾年且造價倍增，讓法國阿海琺公司賠產且重組。其實真正的核電技術不只是設計圖紙還包括施工製造。中國本身具有知識產權的華龍一號脫胎於中國製造核潛艇累積的能力，根據《經濟學人》雜誌報導，國際原子能總署數據顯示，過去10年中，中國新增37座核反應堆，總數達55座。同一時期，以總數93座居於世界首位的美國僅新增2座。中國的目標是每年安裝6~8個核反應器。中國核管機構稱，中國有能力每年新增8-10座。多種原因導致西方國家核電發展停滯，核反應堆建設需要大量前期投資，並且要數年才能建成。而且，該行業受到嚴格監管，這帶來了相當大的阻力。相較之下，中國則透過向國有能源公司提供廉價貸款以及土地和許可證，為核電的發展鋪平了道路。此外，核能供應商還可獲得"上網電價"補助。根據國際能源總署數據，中國的核電價格為每兆瓦時70美元左右，而美國和歐盟分別為105美元和160美元。華龍一號、國和一號等自主第三代核電機組完成研發乃至商業運行，再到具有第四代核能係統特徵的高溫氣冷堆首次併網，中國核能發電量已位列全球第二。 

   在福島核事故後，第三代核電宣稱以更高安全性及經濟性成為世界核電主流，然而歐美設計的第三代核電機組，建造施工困難重重，在經濟上更是不爭氣，甚至是錢坑。目前全球第三代壓水堆核電機型主要包括：AP1000、EPR、VVER1200、APR1400以及“華龍一號”等。除了APR1400之外，中國都有。目前第三代反應器中，進展最快的應屬韓國的APR1400，其首台機組2016年已並網發電，目前有八台，四台在韓國，四台在阿聯酋。APR1400是韓國從美國西屋公司引進System80+基礎上發展起來的。韓國對其持有完全自主知識產權，該機型具有先進的設計概念及安全特性。其次是俄羅斯的VVER1200，2017年初首台機組並網發電，目前確定的有六台，包括與中國剛簽訂的田灣四期兩台。法國的EPR，全球訂單共6台，芬蘭及法國的機組都一直在延期，只有中國的兩台商轉，EPR一直拖延工期又增加成本不太可能再有訂單了。中國的華龍一號HPR1000計畫興建的機組有十幾台，2020年11月27日，華龍一號全球首堆－中核集團福清核電5號機組首次併網成功並於2021年1月30日商轉。CAP1400，也就是AP1000的中國化產品，尚未動工但一些設備已經完成實驗了。整體來說，在第三代核電上，韓國人已經成功向前邁大步而且成本低，建造速度快只要36個月相當具有競爭力。目前估算成本，韓國的APR1400、俄羅斯的VVER1200及中國的華龍一號都在1500USD/kW，不相上下。