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【行业观察】加拿大小堆市场及开发策略
文章来源:中国核工业杂志 日期:2017年07月17日

  2017年5月,举世瞩目的“一带一路”国际合作高峰论坛在北京举行之际,国家发改委和国家能源局共同制定并发布了《推动丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路能源合作愿景与行动》,分析了全球能源发展形势,倡议了包括能源产融合作等的七个合作领域。笔者认为,北美是“21世纪海上丝绸之路”的延伸,中加核能领域合作与“一带一路”能源合作的精神高度契合,前景可期。中加核能合作将有力支撑中加战略伙伴关系发展,加拿大将成为我国小堆技术与装备“走出去”的重要目标国。

  市场分析:

  小堆潜在市场空间巨大

  近年来,全球核工业掀起了小型堆研发的热潮,小型堆的发展作为新兴的商业热点被许多国家和核工业巨头所关注。为了积极抢占小型堆技术制高点,中国、美国、俄罗斯、韩国、阿根廷等国加大了对小型堆的研发资金投入及政策支撑,努力实现小型反应堆研发、推广和建设。

  由于小堆具有安全性高、融资需求小、应用性广等特点,已有数十个国家明确表示希翼推进建设,包括传统核能大国以及新兴核能国家。这些国家根据自身国情,或正在自主研发或通过技术引进来推进小型堆部署,各国对于小型堆的功能需求不尽相同。

  美国UxC企业对未来25年内全球小型堆需求做出预测,考虑到小型堆的建造容量在一定程度上受到天然气价格以及二氧化碳限排政策等影响,因此UxC给出了低、中、高3种预测值,按照中情景值,到2030年小型堆核电机组装机容量将达到8.8GWe,2040年达到22.1GWe。

  而为了达成在巴黎气候大会上所做出的减排承诺,加拿大计划到2030年将全国温室气体排放量在2005年基础上降低30%。2016年11月,加拿大环境部长凯瑟琳·麦肯娜宣布,加拿大政府正在加快步伐,计划在2030年前彻底淘汰传统燃煤发电。目前,该国80%的电力来自清洁能源,政府的目标是到2030年将这一比例提高到90%。

  据麦肯娜先容,加拿大10个省中的阿尔伯塔、萨斯喀彻温、新斯科舍和新布伦瑞克等4省已与联邦政府签订协议,确定了淘汰煤炭发电时间表。而这一时间表较此前大为提前。事实上,加拿大历来是北美地区的减排先锋,其安大略省早在2014年便彻底告别了燃煤发电。

  根据联邦政府上述决定,加拿大各发电企业面临着关闭燃煤电厂的挑战,必须寻找相应的替代能源。加拿大南部地区经济发达,人口密集,有良好的电网条件,对小型堆的需求应为200~300MW。北部地区气候冰冷,人口稀少,远离负荷中心和电网覆盖区域,对小型堆的需求为25MW以下。

  由此可见,加拿大北部是小堆市场的重要目标区域,尤其是萨斯喀彻温、亚伯达、新斯科舍、新布伦瑞克等省。

  萨斯喀彻温省是位于加拿大中部的能源大省,人口114万,面积约65万平方公里,是加拿大急需能源结构调整的省份之一。萨省三大支柱产业分别为农业、能源和矿业。萨省是加拿大第二大石油产地,第三大天然气产地,拥有世界上品位最高的铀矿资源,约占全球铀产量22%。萨省政局稳定,政府对建设核电态度积极,萨省省长也支撑小堆落地萨省较小社区。目前,萨省的执政党为萨斯喀彻温党(占绝大多数议会席位)于2016年获得连任,有望在2020年的选举中再次胜出。

  萨省电力企业(SaskPower)成立于1929年,是萨省唯一的电力供应商,可支配装机容量约4064MW,电力供应由煤电(约50%)、天然气(约25%)、水电(约20%)、风电(约3%)以及其他电力(约占2%)组成。萨省电力企业使用的多为省内生产的褐煤,对环境污染较大。为了满足环保要求,该企业于2014年10月实施了大型碳捕集与封存工程。

  据萨省电力企业预测,该省至2030年的发电总容量为7000MW,其中50%源自化石燃料。2016年,萨省政府与加拿大联邦政府达成初步协议,2030年前其50%发电总量将转化为清洁能源发电。目前,萨省政府已要求萨省电力企业评估各种小堆技术,研究建设小堆的可行性。

  事实上,萨省政府一直致力于核能推广。早在2011年3月,该政府就成立了核能创新中心,旨在培训核能人才并引导公众参与。据该中心2014年4月进行的公众调查显示,66%居民支撑发展核电,57%居民认为核能发电不会引发安全隐患。

  据萨省电力企业对外透露的信息,加拿大拥有众多小堆潜在厂址,主要集中在西部地区,萨省居多。目前,萨省电力企业已初选了小堆技术供应商,正在评估、确定短名单。

  此外,世界知名的铀资源企业Cameco位于萨省,中核集团与Cameco在以往合作的基础上,正在联合研究在铀矿区和水冶厂建设小堆的可行性。

  亚伯达省是加拿大西部大省,是加拿大燃煤发电量最大省份。该省政府已与加拿大联邦政府达成一致,将逐步放弃煤电,减少对天然气发电的依赖,并于2030年关闭所有燃煤电厂。

  新斯科舍省业已与加拿大联邦政府达成协议,计划大幅降低燃煤发电比重,至2030年温室气体排放量在2005年的基础上降低46%。

  新布伦瑞克省现仅有一座450 MW的燃煤发电厂。新布伦瑞克省政府高度关切加拿大联邦政府对节能减排以及逐步关闭燃煤电厂的决定。目前,该省正在筹划建设一座核电站来替代燃煤发电机组。

  开发策略:

  把脉需求 优势互补

  中加核能合作将成为 “重要选项”

  今年4月,李总理总理应约与加拿大总理特鲁多通话时表示,中方愿与加方共同努力,扩大贸易往来和相互投资,加强在应对气候变化领域的合作,开展清洁能源等新兴领域合作,打造新的合作增长点。特鲁多表示,加方愿同中方拓展双边贸易投资往来与各领域务实合作,创造更多发展共赢的机遇,并为国际社会应对全球性挑战、增进和平与发展做出贡献。

  6月6~8日,第八届清洁能源部长级会议暨第二届创新大会在北京举行。期间,加拿大自然资源部长及驻华大使到访国家能源局及中核集团。他表示,随着美国退出《巴黎协定》,中加两国将在绿色能源及可持续发展方面发挥引领作用。中加核能合作拥有技术、资源、市场等优势,将深入开展全产业链务实合作。双方政府部门间及企业间已建立核能合作机制,中加两国自由贸易协定谈判过程中,清洁能源合作也将是双方重点关注领域。

  事实上,一直以来,中加就是良好的贸易伙伴。加拿大政府代表出席 “一带一路”国际合作高峰论坛期间表示,“一带一路”国际合作高峰论坛将为加拿大提供良机,加方将借此平台寻求加拿大企业参与区域基础设施投资的商机。中国是世界第二大经济体,也是加拿大第二大贸易伙伴。加中两国经济有很强的互补性,在很多领域可创造双赢格局。

  中国驻加拿大大使卢沙野表示,从当前中国和世界经济发展形势分析,中国对加拿大的重要性与日俱增。2016年,中加贸易额达到644亿美金,到2025年将实现双边贸易额在2015年基础上翻番的目标,将达到1200亿美金。中国已连续多年成为加第二大贸易伙伴,中加经贸合作规模和水平必将继续攀升。

  近年来,加拿大公私机构对小堆技术的兴趣和支撑水平显著提升。小堆开发商及其利益相关者认为,加拿大是最适宜建设小堆的国家。这很大程度上是取决于加拿大巨大的潜在市场和有力的、风险可控的监管机制。与此同时,加拿大联邦和省级政府对小堆的接受程度也在提高,重要的融资支撑已成为可能。加拿大核管会在持续升级小堆监管基础,几家小堆供应商已开始或计划申请供应商设计评审(VDR)。加拿大小堆时代即将到来。

  面对加拿大巨大的核能潜在市场,在中加政治、经贸良好合作的背景下,中加核能合作将成为双方的“重要选项”,值得期待。

  选定潜在业主,适时开展供应商设计评审

  加拿大核管会是加拿大政府核安全监管部门,对核设施进行5个阶段的审批监管,即厂址、建造、运行、退役与废弃。公众参与(包括原住民咨询)和环境评价贯穿全过程。但其不针对某一设计进行单独评审,仅结合厂址条件,对设计进行整体深入审查,审查通过后,颁发厂址许可证。而对引入加拿大市场的核电技术,核管会对其进行供应商设计评审(VDR),但是非强制性的。

  VDR启动需满足一定设计深度,审查分三个阶段(见图1)。第一阶段主要是明确供应商是否正确理解了加国相关法律、规定、标准。第二阶段主要是确定供应商是否在设计中落实了上述法律、规定、标准。第三阶段主要是对上述两个阶段的后续跟踪。

  开展VDR虽然不是强制性的,但需要相当大的投入(见图2)。供应商可通过提前沟通,明确审管部门关注点,来降低后续执照申请难度,有效缩短执照申请时间。

  为夯实小堆技术落地加拿大的基础工作,鉴于VDR投入较大,宜在确定潜在业主和建设规模(4台以上)的前提下,开展VDR工作,以争取主动,占得市场先机。

  分析市场需求,提供差异化的技术

  加拿大小堆市场主要划分为两类,一类是需要25MWe及以下额定功率的小型堆用于偏远北部地区,另一类是需要大约300MWe额定功率的小型堆,用于资源开采及替代化石燃料发电厂。

  加拿大阿尔伯塔省和萨斯喀彻温省是两个重要的小堆目标市场。萨省电力企业有意采用小堆取代燃煤发电站,正在对各类小型反应堆进行评估。阿尔伯塔省始终认为核电可作为石油工业的电力供给,但因大型反应堆功率不适宜而作罢。小型反应堆的出现,使其重燃将核能作为能源供给的兴趣,并且正在评估小堆的技术和经济性。

  除了民用市场以外,加拿大国防部也是小堆的潜在市场。该国国防部每年用于基础设施能源供给开支巨大,且产生大量温室气体排放。为了解决这一问题,国防部正在为加拿大七个军事基地实施能效计划。国防部长哈吉特·萨吉恩在宣布这一方案时表示,加拿大军事基地的这些绿色举措表明,政府致力于实现低碳、适应气候变化经济的承诺。

  综上所述,加拿大小堆市场前景广阔。应针对不同部门(如军事或民用)、不同地区(如南部或北部)、不同功能(如供电或供热)、不同方式(陆地或浮动)等要素,详尽分析市场需求,积极与潜在业主、政府部门和监管机构沟通,确保需求分析具有可操作性,进而推介个性化的堆型方案。

  目前加拿大小堆市场所有竞争者均称采用先进的反应堆技术且已经验证。然而,这些验证都是基于过去的运行经验、研究数据及实验结果,且这些技术通常是在与预期应用小型堆不直接相关的情况下而开发的。

  相比较而言,中核集团小堆拥有着绝对优势:自主研发的ACP100系小型模块化三代核电技术,是全球第一个通过国际原子能机构(IAEA)通用设计评审小型反应堆技术,且具有较高的技术成熟度;目前ACP100示范工程即将开工建设,具有开拓国际市场的先期条件;中核集团正在研发多种小型堆技术,为满足不同市场需求奠定了技术基础。

  创新商业模式,提供一体化解决方案

  2016年9月,李总理总理在第六届中加经贸合作论坛上指出,加拿大高科技产业实力雄厚,中国拥有完整的工业制造体系、高性价比的装备产能、强大的工程建设能力,中国的产能与加拿大先进技术相结合,可以降低制造和建设成本,增强国际竞争力,有利于拓展第三方合作,实现多赢。

  事实上,这两年来我国已经积极行动起来。

  2016年9月22日,在两国总理的见证下,中核集团与加拿大SNC-Lavalin、上海电气集团签署了《关于成立中加合资经营企业的联合声明》。双方将共同研发先进燃料重水堆(AFCR),联合开拓国内国际重水堆市场,进一步提升中加核能合作高度。另外,中核集团正在全面推进与SNC-Lavalin、Cameco等企业开展全产业链合作。

  同年,中核集团与Cameco就CANDU重水堆燃料生产达成合作意向并签署合作备忘录。双方还将在铀资源开发、核燃料制造及第三国市场拓展等方面加强合作,实现共赢。此外,双方成立联合工作组,研究建设小堆为Cameco铀矿供电、供热的可行性。

  另外,中核集团还与加方就小堆市场开发、重水堆延寿与翻新、后端市场、核技术应用等领域合作达成诸多共识,正在积极落实之中。

  面对加拿大的小堆市场,笔者以为,在确定潜在业主及当地合作伙伴后,应切实分析业主需求,做好尽职调查,结合自身优势、产业特征及宏观技术环境,创新采用“双赢”商业模式,提升市场竞争力。根据业主需求,合同可为EPC或BOT及其衍生模式。中核集团可发挥技术、管理、融资、全产业链等方面优势,为业主提供联合研发、本地化参与、项目管理、技术转让、全寿期服务、投/融资等一体化解决方案。

  同时,深化与SNC-Lavalin、Cameco等合作,共同开发第三方市场。SNC-Lavalin、Cameco等企业是加拿大小堆市场潜在业主或重要参与者,在加国核能界的影响举足轻重。与其结盟,深化合作,优势互补,对于拓展加拿大小堆市场意义重大。(编辑系中核集团中加联合工作组成员,工作单位为中国核电工程有限企业彭启慧)

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