è 目前美國已有超過100座核反應(yīng)堆，發(fā)電量所占份額近20%，均擁有較好的運行實績水平；

        è 隨著管制解除，這些核反應(yīng)堆的所有權(quán)和運行正逐步集中；

        è 反應(yīng)堆壽期從40年延展至60年，增強了核電站的經(jīng)濟競爭力；

        è 預(yù)計到2020年會有新增核電裝機容量，目前已有向管制機構(gòu)提出的申請，為新的核電訂單鋪平道路。

        1、背景：

        美國是進行核電開發(fā)的先驅(qū)。西屋公司設(shè)計了第一座全面商業(yè)化的壓水堆（PWR）——發(fā)電功率為250MWe的揚基·羅（Yankee Rowe）核電站，1960年投運，1992年退役。同時，阿貢（Argonne）國家實驗室還開發(fā)出沸水堆（BWR），由通用電氣設(shè)計的首座商業(yè)化BWR電站——發(fā)電功率為250MWe的德累斯頓1號（Dresden-1），于1960年投入運營。   

        BWR原型堆——Vallecitos，運行期為1957~1963年。

        到1960年代末，PWR和BWR核電機組的定單已經(jīng)超過1000MWe，同時在建的規(guī)模也很大。這一時期，除了1976~1989年運行的300MWe高溫氣冷堆——圣符侖堡（Fort St Vrain）以外，美國建造的商業(yè)化核電站都是這一等級的PWR和BWR堆型。美國的核電發(fā)展在1979年三里島（Three Mile Island）事故之后經(jīng)歷了比較大的倒退，盡管這一事故實際上驗證了西方國家核反應(yīng)堆的非常保守的設(shè)計原則，并且無人在事故中受到傷害或是受到有害輻射照射。事故發(fā)生后，許多定單和項目被取消或擱置，核電建設(shè)行業(yè)也隨之進入了長達20年的低潮期。盡管如此，到1990年有超過100座商業(yè)化動力堆投入運行。

        1970年代以來，美國核工業(yè)在實踐中顯著地提高了核電站安全性和運行實績，并且本世紀初以來，一直處于全球領(lǐng)先行列，平均功率因子（凈）在90%以上，并且所有安全性指標都高于目標值。2005年，美國核發(fā)電量為7810億kWh，幾近總發(fā)電量的20%。

        這一實績的實現(xiàn)是伴隨著1992年美國通過了《能源政策法》開始對美國核工業(yè)逐步解除管制而來的。1998年以后，這一進程加快，包括有對核電站所有權(quán)和管理產(chǎn)生影響的合并、收購等活動。美國核工業(yè)由此也得到了進一步加強。

        今天，美國核電在地緣政治方面和經(jīng)濟性方面有同等的重要意義，它使美國降低了對進口石油和天然氣的依賴程度。核電的運營成本——2006年為1.66美分/千瓦時，略低于煤電成本，并且遠遠低于天然氣發(fā)電。

        1992~2005年間，美國新建了約270000MWe的天然氣發(fā)電廠，同期只新增了14000MWe的核電和燃煤電站。美國70%的電力來自煤電和核電，并因此保證了電力價格的穩(wěn)定。隨著對于燃煤發(fā)電和核能發(fā)電技術(shù)的投資幾近于零，日益增長的電力需求轉(zhuǎn)向燃氣發(fā)電，電力價格也因此翻了兩番，迫使大型工業(yè)用戶海外發(fā)展，同時燃氣電價格被推高到了10美分/千瓦時。

        投資主要集中在燃氣電站的原因在于投資風險最低。資金密集型的新型煤電和核電技術(shù)在投資方面確實存在一些不確定的風險。美國1/3的發(fā)電裝機服役超過30年，在輸電基礎(chǔ)設(shè)施方面也需要大的投資。華盛頓認識到由此造成的能源投資危機，民主黨和共和黨也越來越一致地認識到核電在能源結(jié)構(gòu)中的戰(zhàn)略重要性和大氣環(huán)保效益。

        因此，2005年的《能源政策法》極大地鼓勵對包括核電在內(nèi)的電力基礎(chǔ)設(shè)施的投資。新堆建設(shè)預(yù)計2010年左右開始，2014年投入運行。

        2007年2月，美國電力研究所（EPRI）報告顯示，到2030年美國對新增核發(fā)電裝機容量的需求為64GWe，核發(fā)電量約占25.5%的份額，其中2020年核電裝機需求為24GWe。

        經(jīng)過了20年的持續(xù)下降之后，美國政府對核能研發(fā)資金投入正逐步恢復(fù)，目標是重新確立美國在全球核技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。1997年美國核裂變研發(fā)費用為3700萬美元，低于法國、韓國、加拿大，僅占美國能源研發(fā)費用的2%，與日本68%（25.37億美元）的預(yù)算比例相比就更顯可憐。1999年的預(yù)算中，局面反轉(zhuǎn)，安排了一系列的研發(fā)計劃，包括旗幟項目——核能研究計劃（NERI）和核電站優(yōu)化計劃。隨著1998年成功完成先進堆計劃之后，1999年美國政府為首批45個NERI提供資金支持，標志著聯(lián)邦政府在核能研究方面重新發(fā)揮主導(dǎo)作用。

        2008年財政年度（2007年10月起算），美國能源部對核能計劃的資金需求為8.75億美元。其中，為關(guān)閉燃料循環(huán)、支持“全球核能伙伴計劃”而進行的先進燃料循環(huán)計劃將獲得3.95美元資金，第四代反應(yīng)堆技術(shù)的研發(fā)將獲得3600萬美元資金（主要用于超高溫堆研發(fā)）。2010年核電規(guī)劃目標是先期部署先進堆，為此安排了1.14億美元資金。

        2、核電裝機容量

        當前美國共有104座獲得全面許可的核電反應(yīng)堆，其中103座在運行，布朗斯費里1號（1065MWe，BWR）于1985年關(guān)閉，重新投運工作按計劃將于2007年內(nèi)完成。還有4座部分建造，并擁有有效的建設(shè)許可證。這些都是PWR或BWR，統(tǒng)稱輕水反應(yīng)堆（LWR）。

        1991年底（能源政策法通過以前），美國“可運營”核電裝機容量共計97135MWe，2004年3月，核電裝機容量為97452MWe。容量的增加來源于：

        è 減少5709MWe——8座反應(yīng)堆永久性關(guān)閉；

        è 凈增3810MWe——額定功率變更；

        è 增加2315MWe——2座新堆投運，科曼奇峰2號、瓦茨巴1號。

        根據(jù)經(jīng)驗，核電站必須實現(xiàn)總的發(fā)電成本低于2美分/千瓦時，在解除管制的市場環(huán)境下才具備有效的競爭力。關(guān)閉的8座堆中，僅有一座的發(fā)電成本低于2美分。

        1991~2003年期間實現(xiàn)的3724MWe凈增長，是眾多反應(yīng)堆的額定功率增加和19座堆額定功率降低相抵之結(jié)果。

        截至2006年8月，有超過110項功率升級得到批準，總計4845MWe。同時，還有幾項功率升級正接受美國核監(jiān)管委員會（NRC）的審核，預(yù)計到2011年前，還會有約1690MWe的功率升級申請。

        3、增加的核電站利用

        過去20年美國核電行業(yè)取得的顯著成績是，維護水平提高帶來運行效率的增長，由此使得核電站的功率負荷因子（實際輸出占銘牌滿功率的比例）大幅度提高。1980年，全美的平均負荷因子為54%，1991年達到68%，2001年已升至90.7%。2001年，Exelon電力公司17座反應(yīng)堆實現(xiàn)了高達94.4%的負荷因子。

        成績的取得，主要在于停堆換料周期的縮短，1990年平均為107天，2000年已縮短到40天?，F(xiàn)在的記錄是15天。

        1991年以來，核發(fā)電量從6490億千瓦時增長到7800億千瓦時。此外，平均熱效率也從1990年的32.40%提高到1999年的33.85%。

        4、所有權(quán)集中

        1991年底，總計有101個實體擁有在運行核電站的所有者權(quán)益（包括參股）。到1999年底，這一數(shù)目減少到87個，其中最大的12個擁有54%的核電裝機容量，這一比例較1991年略有上升。隨著一些州電力市場自由化改革推進，美國在2000~2001年掀起了一陣合并與收購熱潮，到2005年底，核電站所有者權(quán)益享有者已減少到27個，其中前10個擁有68%的核電裝機容量。電力公司正尋求清償或注銷債務(wù)，以期未來的費用大部分以現(xiàn)金形式實現(xiàn)。

        盡管如此，新的投資僅發(fā)生在那些依賴市場確定電力價格的州。在仍采用傳統(tǒng)的成本附加定價原則的州，則沒有電站的買賣行為發(fā)生。

        生產(chǎn)成本降低帶來更高的利潤空間潛力，因此，收購行為偏向于高電費的地區(qū)。2000年中期收購行為涉及到的5900MWe核電裝機容量中，一半是1998年的生產(chǎn)成本高于2美分/千瓦時。賣方主要考慮是，成本較高的核電站是或有債務(wù)，希望通過損失少量帳面價值來去除風險；而規(guī)模較大的買方考慮通過核電站降低生產(chǎn)成本的能力來確定收購，以增加自己的資產(chǎn)規(guī)模。

        5、其他合理化實踐

        （1）企業(yè)合并：

        所有權(quán)集中涉及的絕大部分核電裝機容量都與合并有關(guān)。

        美國兩個最大的核電裝機所有者，Unicom公司和PECO能源公司通過價值320億美元的合并，形成了Exelon集團，擁有14座反應(yīng)堆，加上AmerGen的3座，總數(shù)達到17座。

        加利福尼亞電力與照明公司和弗羅里達Progress集團的合并，涉及4個廠址上的5座反應(yīng)堆。這一合并行為于2000年11月解決了其最后的政府監(jiān)管方面的障礙。

        GPU和第一能源公司（FirstEnergy）的合并，價值85億美元，涉及4座反應(yīng)堆，于2001年11月得到批準。

        2004年，PSEG和Exelon同意合并，Exelon于2005年1月接收了PSEG的3座反應(yīng)堆（塞勒姆1、2號，霍普河）的管理。但在2006年，新澤西州監(jiān)管機構(gòu)拒絕許可這一合并行為，僅讓Exelon負責這3座堆的管理。因監(jiān)管機構(gòu)正考慮所有權(quán)的部分合理化，所以Exelon將繼續(xù)運營這3座堆。

        2005年，F(xiàn)PL和星座能源集團（Constellation Energy）同意合并（保留后者的企業(yè)名稱），將位于7個廠址上的11座反應(yīng)堆（超過8200MWe）集中管理。但是10個月后，這一合并由于馬里蘭州監(jiān)管當局的阻撓而取消。

        （2）管理合同：

        核管理公司（NMC），是1999年由中西部4家電力公司出資組建的合資企業(yè)，經(jīng)美國核管會批準成為一家專業(yè)的核運營公司。NMC承擔了6個廠址8臺核電機組（4500MWe）的運行、燃料采購、維護工作，機組的所有權(quán)仍歸這些電力公司。這些電力公司負責乏燃料和退役。隨著企業(yè)合并活動的進行，NMC的主要動因在于降低成本和流程化操作。

        2003年9月，Entergy集團的核電公司簽署協(xié)議，承擔了內(nèi)布拉斯加州的庫珀核電站的管理，這是一座800MWe沸水堆，運行記錄不佳。根據(jù)協(xié)議，Entergy收取一定費用，如果安全性和運營業(yè)績提高，最多可獲取50%以上的激勵性支付。這一收入將用于償付與全體雇員有關(guān)的費用支出。內(nèi)布拉斯加州公用電力區(qū)仍保持該電站的所有權(quán)，是該電站的惟一的運營商和許可證人，回購全部電量。Entergy是美國第二大核運營商，將此種交易安排看作潛在的增長區(qū)域。

        6、所有權(quán)集中的前途

        所有權(quán)集中，看上去是在電力市場解除管制的地方如火如荼的進行。最近的交易均以高價成交，其他的電力公司預(yù)計要采取拍賣方式。

        由于拍賣，和更多的買方引起競爭加劇，使得價格在初期的幾筆交易之后被大幅度地推高。1998年中期以來，已有10年以上堆齡的核電站的成交價格，增長了10倍以上。

        2000年和2001年，1/3的美國核電裝機容量通過合并、收購和聯(lián)盟實現(xiàn)集中。還有更多的將要進行。1990~2004年，核電運行組織的數(shù)目減半，最終可能只會剩下10~12家核電運營商。

        相伴而來的是，1990~2005年，以核電為主業(yè)的電力公司的股票市值增長了107%，高于其他電力公司的增長速度。

        7、監(jiān)管和許可證展期

        美國核監(jiān)管委員會（NRC）是一家成立于1974年的政府機構(gòu)，負責核工業(yè)的監(jiān)管，主要關(guān)注反應(yīng)堆、燃料循環(huán)設(shè)施、核材料和廢物（以及核材料的其他民用），重點是在安全方面。

        2000年3月，NRC出臺一項歷史性舉措，更新了卡爾弗特懸?guī)r核電站（2×825MWe，PWR）的運行許可證，展期20年。向NRC提交的申請，和對這些更新/展期的審查程序，以及公眾會議和全面的安全評審，是十分詳盡的。1970年代的核電站，運行許可證的有效期是40年，到2020年以前都將到期，而20年的展期意味著，諸如更換蒸汽發(fā)生器等的任何重大更新改造工作都可以放心進行了。

        截至2007年1月，NRC更新了48座反應(yīng)堆的運行許可證，幾近全美的一半。NRC正在審查其他的許可證更新/展期申請，預(yù)計最終103座在運行反應(yīng)堆中有85座能夠獲得展期批準。

        NRC對這些核電站有一套新的監(jiān)督和評估程序。在界定了確保安全性的所需要審查的內(nèi)容之后，現(xiàn)在NRC有一套結(jié)構(gòu)嚴密的程序來實現(xiàn)，以之替代與安全性關(guān)系不大的復(fù)雜且費力的步驟。通過新的監(jiān)督與評估程序，將得到核電站19個關(guān)鍵領(lǐng)域的運行實績信息，這些信息是可以公開獲取的，包括14個電站安全性指標、2個輻射安全指標、3個保安指標。這些指標的運行實績，將根據(jù)正常與否，每季度在NRC網(wǎng)站上公布，以引起監(jiān)管部門的監(jiān)督，促使監(jiān)管機構(gòu)實施監(jiān)管行為，或確定為不可接受（這種情況下，核電站就可能被要求關(guān)閉。）

       1979年三里島事故以后，業(yè)界組建了核電運行研究所（INPO）。眾多核電領(lǐng)導(dǎo)者都已認識到，核工業(yè)必須在自我監(jiān)督上做得更好，才能確保不再發(fā)生類似的事件。組建INPO的目的是制定運行實績的標準，任何一個核電站都可以依據(jù)標準進行合規(guī)性測量。一般來說，成員電站每18~24個月接受一次審查。

（待續(xù)）

        來源：UIC簡報、NEI

        編譯：劉軍韜