一个国家成功实现工业化和现代化的关键是拥有稳定、可持续和可负担的电力供应.2021 年 7月 27 日,越南能源科学理事会向国家常务委员会提出书面报告,建议国家允许继续进行核电规划、选址和人力资源培训计划,并建议总理考虑将核电发展纳入第八版电力总体规划。

一、全球问题和世界趋势

世界面临全球性挑战,社会经济发展面临诸多困难。

第一:CO2温室气体排放问题,将继续导致全球变暖和海平面上升,气候变化是人类面临的重大挑战。从风暴和洪水到热浪、干旱、冰层快速融化和生态系统破坏,极端气候事件变得越来越频繁和激烈,这些事件已经在全球许多地方发生;2015年联合国气候变化大会(COP21)承诺到本世纪末消除温室气体,将全球气温上升控制在2摄氏度以下。

第二:人类发展对空气、水、土地和生活环境的污染日益严重。环境的破坏是导致世界范围内流行病和严重疾病增加的一个因素……可持续发展成为一个重要目标。

第三:人类对地球能源资源的过度开发,其中水电、石油、天然气、煤炭都处于枯竭的边缘。人类必须改变能源使用结构。电力生产是温室气体排放的最大来源,目前的突出趋势是:

1逐步减少和逐步停止使用化石燃料,特别是在新电源开发中不使用煤炭。

2大力发展可再生能源(实现可持续目标,避免森林砍伐,破坏自然环境,减少耕地面积)。

3发展核电作为替代火电的清洁、大容量、稳定的电力来源。

4节约能源,发展环保技术,逐步转向电动汽车。从大约10年前开始,即使在美国、日本、德国等核电高度发达的国家……由于政治原因和/或缺乏信任的影响,尤其是福岛事件后,核电发展的步伐都放慢了速度。但《巴黎协定》推动解决气候变化的紧迫性,以及对核电站更先进的安全技术越来越有信心,这些国家已然显现出核电发展的复苏迹象.欧洲国家、中国、美国、日本等许多国家已经限制(或开始停止)新建燃煤电厂。碳交易市场世界正在形成,碳税即将增加。为保持国家电力系统的稳定,可再生电力(风电和太阳能)与核电的结合是日益流行的趋势。

二、越南目前的电力发展和挑战

越南近年来用电量增长迅速,每年约增长 9 - 10%。2020年总发电装机69.3吉瓦,总发电量2470亿千瓦时,商业用电2143亿千瓦时;虽然太阳能和风能(可再生电力)的总容量已达到系统总容量的25%,但发电量仅占整个系统的4.7%左右。越南人均用电量2232千瓦时,低于世界平均水平(约3100千瓦时),仅为欧洲国家平均用电量的1/3,美国、加拿大、韩国等国家年用电量的1/6... 预计2021年至2030年的十年间,越南电力需求年均增长率仍为8.5%至9.4%(最低和最高情况);2031 年至 2040 年期间的年均增长率为 4.7%-5.8%(最低和最高情况)。

虽然电力消费水平仍然较低,但目前越南电力发展面临诸多困难和局限。在过去的 30 年里,越南几乎开发了水电的全部潜力;煤炭开采对于现有燃煤电厂来说是不够的,煤炭进口量不断增加。按照目前的趋势,由于温室气体排放和环境污染,需要限制火电,特别是燃煤发电。

可再生能源如今很流行,但也存在一些局限性。容量尺度上输出功率低,不能提供不间断电源,不稳定,对电力系统影响较大;不在负荷中心附近,占地面积大,可能会影响到耕地、林区、海域,以及退役后废弃物处理方案不明……海上风电可能影响航海、渔业,并可能影响国防和安全。抽水蓄能是蓄电工程的一种形式,系统运行稳定,潜力巨大,但本质上抽水蓄能主要起到系统调节功能,在提升电力供应方面能力有限。

因此,在目前的电力规划中,如果火电建设有限,越南缺乏稳定的大容量电源用以确保电力系统稳定,满足快速增长和持久的电力需求,从而确保国家社会经济快速发展。

三、核电及其在减轻气候变化影响方面的作用

截至目前,世界核电在许多国家(尤其是亚洲国家)已开始复苏和发展。目前,全球有443座核反应堆在运行和发电,总装机容量约39.4万兆瓦, 同时还有52座核反应堆在建。日本重新运行了12座核反应堆,核电搭配可再生能源在电源结构中发挥主导作用,比例分别为24%和22%(日本能源战略,2018年)。美国继续以采用被动安全(AP1000)的新技术推广核电,小型模块化炉(SMR)即将建成。俄罗斯继续以VVER III+代(AES2006)为主要技术推动核电发展,向世界多个国家出口技术(中国、印度、白俄罗斯、土耳其、孟加拉、匈牙利、芬兰等)。中国设立了雄心勃勃的核电计划,目前运行着 51 座核反应堆,目标是到 2030 年达到 100 座反应堆,到2050年完成270 座核反应堆。印度将核电和可再生能源协同发展,在重水反应堆(PHWR)的基础上积极研究、设计、建造和运行核反应堆,并从主要大国进口轻水反应堆技术,如俄罗斯和美国等核国家. 法国仍然拥有较高比例的核电,并辅以可再生能源。许多其他国家也在继续保持核电计划,或开发新的核电。

核电除了提供容量大、稳定、价格合理、有助于能源安全、占地少的电力外,其重要的一点之一是温室气体排放量低,将成为减缓气候变化的重要电力来源。今天。根据已公布的数据,在欧洲,核电占清洁能源发电量的 50%。在美国、日本和许多欧洲国家的承诺下到2050年碳排放为零,中国是到2060年,核电在这些国家的电力结构中发挥着重要作用。美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆最近表示:“核电是消除温室气体等式中的一个关键因素”,“拜登总统坚定地致力于推动国家向前发展。”通过清洁能源,使用所有可用的清洁能源”。核电将成为未来国家和世界电力格局“无碳”的支柱。

那么哪些核电技术会在不久的将来流行呢?

四、新一代核电技术确保安全

目前全球在运行的核能反应堆中,大部分是第二代压水反应堆,它们已经过全面的安全重新评估,符合严格的福岛核事故后安全要求。其余的是过去 20 年建造的新核反应堆,第三代和第三代+是满足新安全要求的先进设计。特别是三代+熔炉(VVER-1200、AP1000、EPR1600、APR1400、HPR-1000,也称为华龙 1、ACR700...)是先进的熔炉,设计有附加系统应用。被动安全,确保在在最严重的事件中,住在核电厂附近的人们不必撤离。

目前在建的熔炉属于 III+ 代类型。先进的轻水炉 (LWR) 技术经过近 70 年的深入研究,逐渐成熟,确保安全,避免对环境和人员造成后果的严重事故。因此,世界核电工业将在未来40-50年以轻水炉技术继续存在和发展。

当今核电技术的一个新趋势是小型模块化炉 (SMR),容量小于 300 MW,使用水或液态金属的热载体(冷却)。SMR 具有更高级别的安全性,但需要更多时间来部署、测试技术并确保安全。特别是对于使用冷却液态金属的 SMR 炉,科学界需要更多时间来充分了解所涉及的科学问题。预计SMR技术将在30-40年内普及(采用水冷的SMR将更早部署)。 

五、核电经济学

目前,由于严格的安全要求,核电站的投资回报率一般。但由于其容量大且稳定,燃料便宜,可用率高(接近90%),运行时间很长(60年,可延长至80年);如果按项目全寿命计算,核电价格与进口燃煤火电和液化天然气发电相比仍有竞争力。在韩国、中国和白俄罗斯,核电的成本仍然便宜且低于其他能源。

此外, 核电发展将促进科学、技术和工业:

70年来的世界历史表明,核电发展是推动各国科学、技术和工业发展的重要动力。冷战时期的苏联和美国,其次是英国、法国、德国、日本,然后是韩国、中国……都是在科技、技术和工业方面取得突破的国家。核物理、流体力学、计算科学、自动控制、力学、化学技术、合金钢材料等基础科学领域以及工业基础、管理科学、建筑学和相关法律制度都得到了极大的发展,伴随着相应的高素质人力资源的培训。核电发展除了满足电力需求、保障能源安全外,还将创造科技潜力,我们近亿人口的国家需要大力发展科技和工业。

六、越南发展核电的准备情况

核电发展计划是在国家统一之前形成的。自1996年以来,核电计划通过选址、预可行性研究(Pre-FS)推进——2002年和2009年,越南国会批准了2个项目的投资政策。俄罗斯和日本是 2010 年至 2016 年期间被选中实施这两个核电项目的前两个合作伙伴.核电项目实施过程中取得的成果可概括如下:

第一:选址方面,拟建核电站的选址有8个(2010年6月17日第906/QD-TTg号决定)。其中Phuoc Dinh 和 Vinh Hai (Ninh Thuan)已经由俄罗斯和日本顾问进行了调查和评估,这两个场址位于地质稳定的地区,适合建设核电站。

第二,在技术和安全方面,过去20年来,越南原子能研究所(VINATOM)在技术和安全分析方面建立了强大的研究团队。俄罗斯 VVER1200 炉和美国 AP1000 都经过仔细研究和评估(用于Ninh Thuan项目)。这些熔炉现已部署在许多国家,安全运行。

第三, 在核监管体系方面,越南制定了《原子能法》(2008年),为部署和建设核电站的过程制定了多项核监管文件。

第四, 关于人力资源, 数百名官员接受了核电站建设准备工作的培训(苏联时期受训;1558项目在俄罗斯、日本等国受训)。在国内,2010年以来,已有8所本科和研究生院校开展了核电培训项目。人力资源是核电项目成功的关键,核电人力资源的培养,人们需要提前几十年做好准备。如果越南没有将核电确定为发展方向,目前的人力资源将很快消失。

第五:关于国际关系, 越南得到了合作伙伴、核大国和国际原子能机构(IAEA)的良好支持。与俄罗斯和日本在核电领域的合作将加强与越南“全面战略”伙伴的关系。

第六:在经济成本方面,根据电力总体规划八的研究,在总共11个电源开发可选方案中,核电电源组合的总系统成本最佳。此外,核电的发展将为越南科技人员日后研究和开发先进技术提供许多机会和条件。

七 结论和建议

在火电特别是煤电发展受限的背景下,缺乏大容量、稳定、经济适用的电源,电力发展规划将面临困难。核电与可再生能源并行发展是当今世界减少气候变化、环境污染、确保可持续发展的发展趋势。按照目前的标准,先进的核电技术完全可以确保安全……因此,专家和科学家特向国会常务委员会和总理审议本报告,并提出建议:

第一:常务委员会应向国会报告批准在未来一段时间内继续进行核电项目的规划、选址和人力资源培训计划。

第二:总理考虑位于保留和推进位于宁顺省的两个核电站项目(Phuoc Dinh 和 Vinh Hai)。

第三:要把发展核轻水炉技术纳入第八版电力规划, 为恢复建设核电站做好基础准备(2030年以后建设),保持越南在过去几十年中训练的人力资源。