核能新时代之路
01 2025年核能发电量预计将创历史新高
全球范围内,近420座核反应堆的发电量预计将在当前趋势下稳步迈向2025年的新高峰。尽管有个别国家正逐步淘汰核电或提前关闭核电站,但全球核电发电量仍在持续攀升。这得益于日本的核电重启、法国核电站维护工作的顺利完成,以及中国、印度、韩国和欧洲等多个市场新反应堆的陆续投入商业运营。核能目前占全球发电总量的近10%,是仅次于水电的第二大低碳电源。
当前,全球约有63座核反应堆正在建设中,总装机容量超过0.7亿千瓦,这一建设规模堪称1990年以来之最。此外,过去五年间,全球已有超过60座反应堆的运营寿命得到延长,约占核反应堆总数的15%。同时,一项新的多国倡议应运而生,旨在到2050年将全球核电产能提升至当前的三倍,以彰显核能在实现能源安全和气候目标方面的重要作用,并补充占主导地位的可再生能源。自2020年以来,核能领域的年度投资(涵盖新核电站建设和现有核电站的寿命延长)已增长了近50%,总额超过600亿美元。
02 各国核能领域的发展参差不齐
当前,核电发展的新动力在很大程度上依赖于中国和俄罗斯的技术。自2017年以来,全球范围内已开工建设的52座反应堆中,有25座采用中国设计,23座采用俄罗斯设计。与此同时,核技术、铀的生产和浓缩等市场的高度集中,也凸显了供应链多样化需求的迫切性。
世界核电市风向正在悄然转变:目前,正在建设的项目中有一半位于中国。按此趋势发展,到2030年,中国的核电装机容量将超过美国和欧盟。尽管发达经济体仍拥有世界上大部分的核反应堆,但这些反应堆相对老旧,平均年龄超过36年,是其他地区平均使用年限的两倍。重振这些老旧反应堆并非易事:近年来,美国和法国等核工业长期占据市场领先地位的国家,一直在努力应对新建大型反应堆项目延误和成本超支的问题。
核电的未来前景有望更加光明,因为根据当前的政策环境和市场动态,各地区的发展状况存在显著差异。在发达经济体中,SMR的增加和大型反应堆的新建仅勉强抵消了老旧反应堆退役的影响,因此到2050年,核电容量将略高于当前水平。在欧盟,核电在电力结构中的占比在20世纪90年代达到34%的峰值,但如今已降至23%,并在此情景下持续稳步下降。相比之下,到本世纪中叶,中国的核电装机容量将扩大三倍以上,同时,在其他新兴和发展中经济体,核电装机容量也将实现翻倍增长。
03 SMR可成为推动变革的关键力量
在政府的有力支持及新兴商业模式的推动下,具备成本竞争力的SMR正在为核能新时代的发展开辟道路。私营部门对稳定、可调度的清洁能源的强烈需求,是这些新兴技术备受瞩目的主要动力。目前,已有多个不同进度的计划,旨在开发总计高达2500万千瓦的SMR产能,主要是为了满足数据中心日益增长的电力需求。在现行政策框架下,预计到2050年,SMR的总容量将达到4000万千瓦。然而,其潜力远不止于此。如果政府能针对核能提供量身定制的政策支持,并简化SMR相关法规,同时行业能够稳健推进新项目和设计,那么到本世纪中叶,SMR的产能将扩大到三倍,达到1.2亿千瓦,届时将有超过1000座SMR核电站投入运营。在这一快速增长的情景下,SMR所需的投资将从目前的不足50亿美元飙升至2030年的250亿美元,到2050年,累计投资将达到6700亿美元。
若未来15年内SMR的建设成本能够降低至与预算内建造的大型反应堆相当的水平,那么其成本效益将进一步提升60%,到2050年,其部署量有望达到1900万千瓦。具体而言,到2040年,中国的SMR成本有望降至2500美元/千瓦,而美国和欧洲则可能达到4500美元/千瓦。这一成本削减速度虽快于预期,但仍高于当前SMR项目开发商所设定的目标成本。在此情况下,到2050年,全球对SMR的累计投资总额将高达9000亿美元。
04 推动科技创新与供应链多元化
SMR的崛起,以及另一批大型反应堆按时且按预算完工,可能为欧洲、美国和日本重新跻身全球核电领域的第一梯队铺平道路。在快速增长情境中,到2050年,发达经济体的核电产能预计将增速超40%,从而助力实现能源安全与减排目标。受到欧洲、美国、日本及韩国新项目建设的推动,大型核设施建设中采用发达经济体设计的比例,将从近年来的不足10%跃升至2030年的40%,并在此后继续保持在50%以上的高位。SMR的广泛部署进一步强化了这一趋势,预计到2050年,超过一半的新建项目将采用美国或欧洲的设计。一个更具竞争力和多样化的市场,将为那些希望加速核技术部署的国家带来诸多益处。
确保铀供应与浓缩服务的多样性,对于核能行业安全且经济地扩张至关重要。目前,铀生产高度集中于四个国家,这四个国家的矿山铀产量合计占全球总产量的四分之三以上。同样,浓缩能力也高度集中,四个供应商掌握了99%以上的浓缩市场份额,其中俄罗斯更是占据了全球浓缩能力的40%。这一领域亟需得到更多关注,尤其是对于那些依赖进口浓缩铀的国家来说。
05 挖掘新的资金来源以推动核能发展
在快速增长的情境下,预计核领域的年度投资需求将大幅扩大,到2030年可能翻一番,达到1200亿美元。然而,核项目因其规模庞大、资本密集、建设周期长、技术复杂以及在某些国家存在的特定风险,一直面临着融资难题。这导致了政府的大量参与,并且通常由国有企业(SOEs)在核电站的所有权和运营中扮演核心角色。国有企业凭借其强大实力,往往能以接近外国政府贷款利率的优惠条件获得大量融资。
然而,仅靠公共资金并不足以支撑核能新时代的到来,还需要私人融资来进一步加大投资力度。但是,核能项目许可和建设的漫长周期使得商业贷款机构对此持谨慎态度,因为新建大型反应堆的盈亏平衡点可能在项目启动后的20至30年才出现。这一因素也限制了项目融资中资金结构的选择,尽管这种融资比例通常被用于其他大型基础设施项目。
06 确保时间表和现金流的透明度
减少成本超支和工程延期的风险,是扩大公共资金与民间融资、保护消费者利益的必要前提,为此需要采取多元化的策略来降低这些风险。采用技术成熟、设计可靠的反应堆,并据此进行批量建造,可以显著提升产能、完善供应链,培育并壮大一支技术熟练的劳动者队伍。标准化作业能够简化施工流程,缩短建造周期,从而降低单个反应堆的建造成本。同时,持续的学习和改进将进一步降低成本。
未来现金流的可预测性对于降低融资成本、吸引私人资本流入核能行业至关重要。金融机构在放贷时会基于对未来现金流的可靠预期来做出决策,因此,完善监管框架(包括限制负债)对于确保债务融资的稳健性至关重要。在价格波动较大的电力市场中,长期电力购买协议、差价合约以及受监管资产模式等风险控制工具显得尤为重要。大型消费者可以通过签订长期电力购买协议,以平均成本锁定未来的电力供应。这些方式不仅能够为诸如绿色债券等成熟的商业融资工具开辟道路,还能获得相关法规及分类标准的支持。
07 SMR引领全新商业模式
SMR技术具有显著优势,它能够大幅降低单个项目的总投资成本,使其与海上风电、大型水电等大规模可再生能源项目的成本水平相媲美。一旦首批项目成功落地且相关技术得到验证,对于商业贷款机构而言,SMR风险将显著降低。此外,SMR的模块化设计理念大幅缩短了建设周期,预计其项目将比大型反应堆提前10年实现现金流盈亏平衡。同时,数据中心背后的技术企业凭借其强大的信用评级,也为针对本行业的SMR项目融资提供了便利。
08 政府在核能新时代的核心引领作用
政府拥有提供战略愿景、政策引导、措施保障及公共财政支持的独特能力,这些均为推动核能领域发展所必需。尽管并非所有国家都认同核技术的角色,但核能无疑是实现全球更安全、更可持续能源未来所必需的多种燃料和技术之一。核能所提供的服务范围和规模,是其他低碳技术难以比拟的。为了充分把握这一宝贵机遇,政府需采取一系列全面且广泛的策略。这包括构建强大且多元化的供应链体系,培养熟练的技术工人,积极扶持创新活动,有效降低投资风险,并提供直接的财政援助。同时,政府还需制定高效且透明的核安全法规,合理规划核电站的退役流程,并不断完善放射性废物的管理制度。当前,核能领域正步入一个崭新的纪元,而业界肩负的使命,便是积极主动地塑造这一未来。
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