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“以核为贵”的法国,正成为欧洲“电荒”救世主

// 作者 | 清柠

前言

“出生在核反应堆旁边,搬家到了罗讷河谷后,又和另一座核电站做了邻居!”

10年前来自《世界报》的读者发言,是法国核电发展的最佳写照。从战后重建开始,不论是戴高乐还是密特朗,法国领导层从未放弃对核能的专注。目前法国本土累计建造了56座核反应堆,发电总量占七成以上。经过70余年的培养,核电已经成为了法国能源的顶梁柱。

2011年日本福岛核事故发生后,各国民心动摇,谈“核”色变。德国选择弃核,中国选择暂停,日本也只好延期核项目。然而法国却不为所动,持续下注核电。十年后的今天,欧洲各国又因为激进的清洁能源政策被天然气价格绑架,依靠核电长期出口电力的法国,已经成为了欧洲电力的救世主。法国“核电祖师”的地位,也在对中国核电造成长期影响。

01

法国能源自主 只能依靠核电

从客观环境考虑,能源领域留给法国的,只有核电一条路。

对于欧洲工业国家而言,传统工业的发展,离不开煤炭、石油、天然气等化石能源。然而法国的国情过于特殊:历史上曾经由于煤炭问题与邻国产生冲突。石油方面原本可以依靠阿尔及利亚,但战后的殖民地民族解放运动,也让该国和法国脱离了联系。

作为在欧洲有着重要影响力的工业大国,法国建国初期的能源供给,面临着极大的压力。1945年,法国总统戴高乐成立了法国国家原子能委员会(CEA),专门进行核能开发。这家官方机构的领导人,正是居里夫人的女婿,钱三强的导师——让·弗雷德里克·约里奥-居里。法国人对能源自主的渴望,由此可见一斑。

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(图左为让·弗雷德里克·约里奥-居里)

经过十余年的研究,1956年,法国人开发了属于自己的石墨气冷反应堆。作为最基础的反应堆,它采用石墨作为核反应的减速剂,可以使用廉价的天然铀。然而早期的气冷堆效率太低,使用石墨做减速剂,后续运营成本相对较高。CEA因此转变技术路线,寻求更高效的核反应堆技术。

好消息是,法国当时乘上了“原子时代”的东风。1958年,在CEA和法国电力(EDF)的主导下,法国从美国西屋引进了高压水堆的技术。高压水堆将水送入反应堆加热,再通过热水进行发电,体系小,技术成熟,安全性高。

法国在消化压水堆的技术之后,确定了压水堆主导的核能发展路线。1964年,法国第一座商用核电站落地,整个国家的主要能源向核能转型。

然而让法国领导层死磕核电的,不是核能技术,而是石油禁运。1973年,国际石油危机爆发,名义油价和实际油价相差300%,“用油发电”已经成为绝路。时任法国总理梅斯梅尔因此提出了一个极端的思路:用10年时间修80座核电站,到2000年修170座。

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法国总理梅斯梅尔)

大量修建核电站,对应的安全风险不可小觑。法国科学家经过讨论之后,向法国政府提交请愿书,建立“核能信息科学家联盟”(GSIEN),以独立渠道和非政府方式,为公众传播核能相关信息。

上世纪80年代,美苏两国分别发生了三里岛核事故和切尔诺贝利核事故。GSIEN和法国政府针对核电安全问题开展了长期的宣传,甚至开辟核电站公众旅游项目,这才让法国核项目避免停摆。尽管法国核电站达不到梅斯梅尔预期的上百座,但是就算是几十座核电站,也能满足法国能源独立的需求。

2004年,核能成为法国份额最大的消耗能源,占总量39%。法国核工业技术出口产值也在2014年达到60亿元。法国多余的核电甚至可以出口到其他国家,每年带来30亿欧元的收入,借助核电开发,法国已经与德国、瑞士、意大利等国形成了“电力联合体”。

02

产学研管一体 核电稳定廉价

法国能够借助核电实现能源自主,主要是解决了三个核心问题:核电怎么发,核电怎么管以及核电怎么用。

前文提到,法国核工业立足的路线是压水堆,压水堆在核反应堆分类中属于轻水堆,依赖大量水资源进行热交换。主流商业轻水堆建设过程面临的最大问题,就是水源来源。如果气候条件有限,当地枯水期会干扰核电站稳定运行。如果修在沿海,则要考虑自然灾害的问题。

法国在“核电怎么发”这一问题上,压力相对较小。法国当地淡水水系密集,还拥有一定长度的海岸线,因此法国可以河流和海岸线修建核电站。值得关注的是,由于欧洲各国居民区沿河分布,按河划界。不少法国核电站都修在了国境线上,出口电力十分方便,让“发电创汇”成为了法国电力行业的象征。

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(“法国电网”实际跟“法国核电网”没什么区别)

发电问题已经解决,法国接下来解决的是核电怎么管。法国的核电行业总体是国家主导,负责发电的法国电力,由法国政府持股85%。CEA负责核能发展战略,可以看做是法国核能的“发改委”。

法国核电的具体设备制造,则由阿海珐(Areva)集团主导,该集团股权属于CEA,有核电设备企业法玛通、核设施企业科可马和核废料处理公司安德瑞。在管理结构上,实际上国家间接管控整条核电产业链。

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(阿海珐技术中心的核建筑物抗震振动台)

针对核电安全管理,法国也在2001年成立了放射性防护及核安全局,该部门由国防部、卫生部、工业部、环境部和科学部联合组建。下分四个委员会,分别开展核电管理、核科学、核电市场和核事故防护工作。该部门管理委员会必须拥有一名国会议员,核电管理直通中央,确保了国家对核电安全的绝对掌控。

发电靠用水,管电靠国家,法国的用电,就要靠稳定的电力政策作保障。法国电费主要分为三个部分,然而核电发电成本实际并不高,主要支出就变成了输电成本和额外的“公共电力服务贡献费”。

目前法国民用电价水平在40欧元/兆瓦时左右,折算下来一度电约为人民币0.3元,考虑到德国电价已经达到一度电2.5元的高位。法国核电定价在全欧洲都是相对较低,出口电力创汇就成为了必然选择。

然而核电成本的估算,在法国并未结束。由于反应堆退役换代,放射性废物需要处理,法国的电费不光要便宜,也要覆盖长期运营成本。以法国2014年审计报告进行估算,相关成本已达到35欧元/兆瓦时。

法国为了降低核反应堆成本,开启了“大型改装计划”延长反应堆退役期限,将发电成本进一步降低。法国核电的利润因此达到了5到8欧元/兆瓦时。这样的盈利范围,是一众欧洲国家难以想象的。

03

顶住环保风潮 法国因核电翻身

尽管法国“以核为贵”的能源政策已经持续70余年,但是这一政策有时也顶不住“政治正确”的狂风。

进入新世纪以来,欧洲各国都产生了“形式化”的环保思潮,这一思潮认为传统的化石能源以及核废料严重污染环境,需要使用清洁的绿色能源进行代替。在2011年福岛核事故后,“拆除核电”在欧洲具有了庞大的声量,法国政府也一度选择转型天然气,距离德国“全面弃核”仅有一步之遥。

2012年5月起,来自社会党的奥朗德上台。为了维持左翼选民的选票,他曾在2014年召集核政策委员会会议,要求到2025年,全法核能发电总量的比例降至50%。按照当时法国《能源转型法》的预期,天然气发电比例将达到29%。如果相关政策彻底执行,法国有可能因为转型中的电力空缺,变成电力进口国。

屋漏偏逢连夜雨,法国核反应堆历经40余年,部分使用年限较高的反应堆需要拆除。另一部分反应堆核心部件出现问题,需要停堆检查。由于核心钢部件含碳量问题,法国近60家核电站中,一度有三分之一需要停机检查。质量问题也在另一方面加剧了电力短缺,也让核电的可靠性遭到了质疑。

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(奥朗德时期的《能源转型法》,直到现在还在对法国核电产生影响)

然而放到现在来看,法国孤注一掷专精核电,恰恰是走对了最关键的一步棋。目前欧洲各国新能源政策过于激进,往往要求10年放弃全部核电,或者将超过20%的电力来源转型新能源。就算从降低碳排放的角度考虑,冬天进入枯水期采用火电调峰,一样会增加碳排放,得不偿失。

这种激进的环保政策,实际上是欧洲的“绿色贸易保护主义”的延续:欧盟依靠较高的“环保政策壁垒”,为各国的工业产能建立缓冲,再通过本国的补贴倾斜,实现另一种层面的贸易保护。

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(德国激进的能源转型,实际是在为本国工业创造保护区)

然而在电力领域,激进的能源转型会让整个国家的国民生活,对特定资源产生严重依赖。欧洲今年的天然气短缺,就离不开一系列激进政策的影响。目前新能源用电即发即用,无法实现储能调峰,导致发电成本居高不下。政府如果要维持供电,需要继续为新能源提供补贴,导致税收和电价持续上涨,最终出现“富人按太阳能,穷人来掏补贴”的奇怪局面。

原法中电力协会(PFCE)主席,曾任大亚湾项目技术经理的法国专家马识路(Hervé Machenaud)就坦言:

“目前只有核能、煤炭和天然气在世界各国都可作为提供稳定基荷发电的能源(且可操控)。核能是高效、清洁低碳和经济的能源,在包括太阳能和风能在内的所有电力能源中,无疑是碳排放量最少的。综观现有的核电设施,它是成本最低的发电手段之一。”

在节能减排的同时,如何平衡本国的能源结构,已经成为了世界各大经济体的核心问题。作为这一领域的先行者,中国在核能领域,已经走到了法国的前面:据日经中文网15日报道《世界核工业现状报告2021年版》显示,中国核能发电量为3450亿千瓦时,比2019年增加4.4%。超过了减少11%以上、降至3354亿千瓦时的法国

法国在这次能源危机中,已经成为了欧洲电力救世主。面对遥远东方的新兴市场,他们也在摩拳擦掌,跃跃欲试:

作为第一个与我国开展民用核能合作的西方国家,法国早在1982年就签署了《和平利用核能合作议定书》。自大亚湾核电站项目以来,法方团队就提供了有力的技术支援。中法合作的两座EPR四代核电站已经完工。

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