全球“回归核能”的趋势真的存在吗?——了解三大趋势及日本基本能源计划

✅ 粗略地说

  • 🌍 随着人工智能时代电力需求的增长,美国大型科技公司加快了对核电的投资
  • 🇪🇺乌克兰战争后,欧洲从能源安全角度重新评估核能
  • 🇯🇵 日本第七个基本能源计划将政策转向“最大限度地利用核能”,但并未设想新建核电站。
  • ⚖️ 需要从三个方面进行冷静的讨论:技术可行性、经济合理性和社会共识的建立。

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目录

介绍

这次,我们将解释引起全球关注的“回归核能”运动,以及核能在日本能源政策中的地位。

自 2024 年以来,美国各大 IT 公司纷纷宣布投资核能发电,“重返核能”一词频频登上国内外媒体头条。
2024年9月,微软签署了一份为期20年的合同,将从三里岛核电站采购其全部电力( 《日经新闻》报道)。同年10月,谷歌与凯罗斯电力公司(一家开发下一代小型模块化反应堆(SMR)的公司)签署了一份购电协议(文章)。此外,2025年6月,Meta公司宣布了一项为期20年的核电购电协议(日本贸易振兴机构文章)。

与此同时,在日本,第七个基本能源计划于 2025 年 2 月 18 日获得内阁批准,该计划删除了自福岛第一核电站事故以来一直包含在计划中的“尽可能减少对核电的依赖”这一表述,并将计划改为“最大限度地利用可再生能源和核电”的政策(自然资源能源厅网站)。

这种全球趋势真的可以被称为“回归核能”吗?还是仅仅是受其他因素影响的政策调整?作为一名专门从事可再生能源领域的律师,我想从技术可行性、经济合理性和社会可接受性三个方面来探讨这个问题。

全球三大趋势

趋势一:重建能源安全

俄罗斯于2022年2月入侵乌克兰被认为对欧洲能源政策产生了重大影响。欧盟被迫摆脱对俄罗斯天然气的依赖,正在加速向可再生能源转型,同时重新评估核能作为“能源安全基石”的地位(国际:乌克兰入侵两年后:全球能源和核能形势)。

根据EI对2024年的统计数据,可再生能源将占欧盟电力结构的34%,核能也将发挥重要作用,占比23%,非化石燃料能源总体上将达到70%(报告)。
由此可见,摆脱对俄罗斯的依赖和实现脱碳的战略正变得越来越清晰。

作为世界领先的核电国家之一,法国致力于延长现有核电站的运行寿命,并于 2023 年 7 月启动了两个 170,000kW 小型模块化反应堆 (SMR) 的初步许可程序(尽管面临开发困难和三家欧美公司的竞争,小型模块化核电站仍在向前推进)。
英国也在推进建设新核电站的计划。

地缘政治风险的出现再次迫使政策制定者考虑“能源来源多元化”这一经典而又至关重要的要务。

趋势二:核能是实现脱碳的现实途径

在 COP28 上,22 个国家宣布了一项多边宣言,承诺到 2050 年将其目前的核电发电能力提高三倍(报告)。
这并非空想,而似乎是基于旨在实现气候变化目标的现实计算。

根据国际能源署 (IEA) 的报告《2024 年电力》,由于可再生能源和核能发电量的增加,预计 2024 年全球发电产生的二氧化碳排放量将下降 2.4%,并在 2025 年和 2026 年进一步下降( IEA 发布《2024 年电力》报告,核能将在未来电力需求增长中发挥作用)。

核能发电几乎不排放二氧化碳,而且与太阳能和风能不同,它是一种稳定的电源(基荷电源),不受天气条件的影响。
将核能视为一种可以弥补可再生能源波动性的能源,并对其进行重新评估,是恰当的。

然而,“可再生能源还是核能”这种二元对立的争论是没有成效的。
第七个能源基本规划也明确指出,“与其在可再生能源和核能之间进行二元辩论,不如最大限度地利用可再生能源和核能,这一点至关重要。”

趋势三:人工智能时代电力需求爆炸式增长

最显著的变化是人工智能(AI)和数据中心的快速扩张,这推高了电力需求。

根据国际能源署的预测,在基准情况下,全球数据中心、人工智能和其他来源的电力需求预计将从 2022 年的 460 太瓦时增加到 2026 年的 800 太瓦时(“关于电力需求”)。
此外,一些估计表明,到 2030 年,这一数字可能达到约 1 万亿千瓦时(“第二篇评论文章:主题:未来电力需求增长和 DX 带来的挑战” )。

人们普遍认为,仅靠可再生能源难以稳定地满足如此巨大的电力需求,这被认为是促使美国大型 IT 公司转向核能的主要因素。
微软、谷歌和 Meta 等大型科技公司设定的到 2040 年的电力采购目标规模巨大,现有电力基础设施根本无法满足(“美国科技公司将从核电站获取人工智能所需的电力,为 IHI 和日立创造商机”)。

小型模块化反应堆(SMR)投资激增很可能是为了满足不断增长的需求。
小型模块化反应堆的建设周期比传统的大型核电站要短,而且其模块化设计有望带来大规模生产的优势。
美国首个商业小型模块化反应堆 (SMR) 的建设预计将于 2025 年 5 月开始,预计将于 2030 年开始运营(“北美商业小型模块化反应堆建设启动,目标是在 2030 年开始运营”)。

主要国家的核战略:四种类型

从世界各国的核战略来看,大致可以分为四类。

美国模式:双管齐下战略:延长现有反应堆寿命 + 发展小型模块化反应堆

美国正同时致力于延长现有核电站的使用寿命并开发下一代小型模块化反应堆。
以重启三里岛核电站的计划为例,政府正寻求通过重启已关闭的核电站来增加短期电力供应,同时还通过税收抵免为包括凯罗斯电力公司在内的几个小型模块化反应堆项目提供财政支持。

法国模式:延长核电站寿命的战略

作为世界领先的核电国家之一,法国已将延长现有核电站的运行寿命作为一项核心战略。
到 2024 年,核电将在法国的电力结构中占据重要地位,而法国继续依赖核电的政策似乎毫不动摇,这既是为了确保能源自给自足,也是为了保持工业竞争力。

中国和韩国模式:积极的新建筑

预计到 2024 年,中国的核电装机容量将超过 450 太瓦时,使其成为继美国之后的世界第二大核电生产国(“按国家和趋势划分的全球核电发电能力排名(EI) ”)。
我们计划在未来10年内大幅扩大装机容量。
韩国也明确阐述了其发展核电出口产业的战略,并利用其对阿联酋的出口记录作为立足点,以扩大其在国际市场上的影响力。

日式:有限重启和延长寿命

那么日本在其中扮演什么角色呢?
日本的战略基本上禁止新建核电站,仅限于重启反应堆和延长现有反应堆的使用寿命,可以说表面上与法国模式相似。
然而,许多人指出,日本在建立社会共识方面远远落后。

日本第七个基本能源计划中概述的“最大限度利用”的现实情况

政策语言的变化及其影响

2025年2月18日,内阁批准了第七次能源战略计划,其中最大的变化是删除了“尽可能减少对核电的依赖”这一表述(该表述是在福岛第一核电站事故后加入的),并将政策改为“最大限度地利用可再生能源和核电”(“在快速变化的世界中,日本应该如何应对能源问题?最新版《基本能源计划》概览(第二部分) ”)。

针对这一变化,日本原子能产业论坛主席评论道: “鉴于经济安全需求不断增长,以及DX和GX项目进展预计将导致电力需求增加,政府表示有意最大限度地利用核能,这一点意义极其重大。”

具体数值目标

从具体数据来看,预计日本的核电发电能力将从 2024 财年的 13 吉瓦增加到 2030 财年的 17 吉瓦(“ 2030/2040 财年核电发电预测:情景分析的现实情况”)。
然而,从 2030 年代开始,核反应堆的运行周期将一个接一个地结束,预计到 2040 财年,核电装机容量将减少到 13 吉瓦。

另一项估计指出,在理想情况下,到 2030 财年,装机容量可能会增加到 25 吉瓦,但这一数字是基于几乎所有现有核电站都将重新启动的假设,因此其可行性需要谨慎对待。

当前重启状态

截至2025年1月,日本共有14座核电站正在运行。
目前,包括正在建设中的核电站在内,核电站的总装机容量约为 3700 万千瓦(37 吉瓦),但只有 14 座反应堆重新启动,总容量约为 1325 万千瓦(13.25 吉瓦)。

换句话说,应该理解“最大限度利用”是指尽可能重启现有反应堆,并使其运行超过 60 年,而不是指通过新建来扩大产能。

与可再生能源的关系

第七个五年计划还概述了一项政策,即到 2040 年将可再生能源占总发电量的 40% 提高到 50%,使其成为最大的能源来源。
核能被定位为“一种稳定的能源,可以弥补可再生能源的波动性”,而且在欧洲国家,这可以被视为一种超越“可再生能源或核能”二元对立的现实方法。

然而,必须指出的是,计划中设定的数字目标与社会现实之间仍然存在很大差距。

对核电经济合理性的冷静评估

延长现有反应堆寿命的成本效益

在讨论核电的经济性时,必须明确区分延长现有反应堆的使用寿命和建造新反应堆。

延长现有反应堆的使用寿命被认为具有相对较高的成本效益。
尽管需要采取额外的安全措施,但由于可以利用已建成的设施,因此与其它能源相比,发电成本预计在一定程度上具有竞争力。
2024 年发电成本核查工作组的计算结果也评估认为,继续运营现有核电站具有一定的经济可行性。

新建工程面临诸多障碍

另一方面,必须指出的是,建立新设施的障碍非常高。

根据自然资源能源署的发电成本核查,截至 2024 年 6 月,所有已向核能监管局申请符合新监管标准的核电站(16 座核电站,27 个反应堆)的电力公司报告的额外安全措施成本均大幅增加。

美国估计,首个(FOAK)全面考虑的核电建设项目的成本约为每千瓦 6,200 美元(“核电建设成本可能比你想象的要便宜”)。
开发周期将超过10年,在此期间产生的利息负担不容忽视。

与可再生能源的成本比较

相比之下,可再生能源的成本已大幅下降。

据彭博新能源财经(BloombergNEF)预测,2024年全球新增太阳能发电成本将创历史新低,仅为36美元/兆瓦时(USD/MWh)(《受电池成本下降驱动,太阳能发电将于2024年在全球范围内扩张》)。换算成日元,约为5日元/千瓦时。

此外,预计到 2024 年,储能电池的成本将下降约 40%(“核电将在 2024 年创下历史新高,但由于缺乏投资和老化,核电增速将放缓” https://jp.reuters.com/markets/commodities/VYZ2MAZZCJNRPBUZNSOZEKGIBQ-2025-09-22/ )。
因此,人们相信可再生能源的经济可行性正在迅速提高。

小型模块化反应堆(SMR)的潜力和挑战

小型模块化反应堆(SMR)作为下一代核电站,正引起人们的关注。与传统的大型核电站相比,SMR 的建设时间预计更短,并且可以通过模块化实现大规模生产。
根据市场预测,SMR 市场预计将从 2025 年的约 75 亿美元增长到 2034 年的约 161 亿美元,复合年增长率 (CAGR) 为 8.9%(“什么是 SMR(小型模块化反应堆)?对最新趋势及其与知名公司、人工智能和通信基础设施的关系的详尽解释”)。

然而,通往实际应用的道路并非坦途。
2023 年 11 月,总部位于美国的 NuScale Power 公司宣布取消在美国建造第一座小型模块化反应堆的计划。
该项目原计划于 2029 年投入运营,但给出的理由是通货膨胀导致建设成本上升,使其变得不经济(“美国取消了下一代小型核电站的建设计划,日本公司也参与了投资”)。

小型模块化反应堆的实际应用和经济可行性仍然是需要克服的挑战,而且必须认识到,技术可行性和经济可行性之间仍然存在很大的差距。

两个无法回避的根本挑战

问题一:确保安全

福岛第一核电站事故表明,“不可预见”的事情可能会变成现实。
事故发生后,核能监管委员会出台了新的监管标准,显著加强了抗震、海啸应对和严重事故应对能力。
重启核电站需要严格的审查,这也是核电站重启延迟的原因之一。

然而,加强监管被认为是必要的代价。
如果在操作过程中忽视安全,一次事故就可能对整个社会造成无法弥补的损害。
追求技术安全并建立实现这一目标的组织文化,可以说是使用核能的基本前提。

问题二:放射性废物的最终处置

更根本的问题是高放射性废物的最终处置。乏核燃料需要管理长达10万年。

芬兰在这方面处于世界领先地位。位于奥尔基洛托岛的最终处置场“翁卡洛”(芬兰语意为“洞穴”)将乏燃料掩埋在地下400-450米处,计划于2024年8月底开始试运行。
该项目是在经过数十年的地质调查和与当地社区的对话后实现的,它不仅作为一个技术解决方案而备受关注,而且作为一个构建社会共识的模式也引起了人们的关注。

2025 年 3 月,一项将乏核燃料封存 1 万多年的计划终于开始实施。
瑞典也在推进最终处置场的建设,可以说这两个北欧国家即将展示解决“核废料”问题的有效方案。

与此同时,在日本,就连选择最终处置地点目前都困难重重。
除了调查地质条件外,我们还必须指出,还有许多多方面的挑战需要解决,例如与当地居民建立信任、高度透明的信息披露以及设计长期责任制度。
继续拖延这个问题,无异于不负责任地给子孙后代强加负担。

社会对话的缺失:日本面临的独特挑战

我认为,比技术或经济问题更严重的是缺乏社会对话。

人们经常指出,日本的能源政策是由“大气”决定的。
福岛事故后“反核能”的情绪,由于对电力短缺的担忧,又转变为“重启核电站不可避免”。
也有人认为,第七个基本计划中“最大限度利用”的转变还没有经过充分的全国性讨论。

事实上,公众舆论仍然存在分歧。
核电站所在地区与城市地区之间存在意见分歧,甚至不同世代之间也存在意见分歧。
尚未建立起能够克服这些冲突的社会对话平台,这一事实需要认真对待。

芬兰和瑞典在建设最终处置场方面取得的成功,是数十年来持续对话的结果。
据说,采取了多方面的方法,超越了技术解释,包括风险和收益的公平分配、决策过程的透明度以及对当地社区的经济回报,最终取得了成功。

从一名专门从事可再生能源和能源领域的律师的角度来看,我有时觉得日本缺乏“建立共识的法律框架”。
虽然有《环境影响评估法》和《核反应堆管理法》,但它们的设计不足以保障当地居民的程序权利,以确保他们有效参与,也不足以明确谁应承担长期责任。
加强政策制定过程的透明度和问责制可能是建立信任的起点。

摘要:从技术、经济和社会角度思考问题

我们已经确认,目前全球对核能的重新评估背后有三个明确的驱动力:加强能源安全、切实可行的脱碳路径以及人工智能时代电力需求的爆炸性增长。
应该把这种趋势理解为基于实际需要,而不是情感因素。

然而,单靠技术进步并不能解决这个问题。
小型模块化反应堆在经济上是否可行尚不得而知,而放射性废物的最终处置将是一个影响几代人的问题。
首先必须指出的是,在缺乏社会共识的情况下推行政策是不可持续的。

日本应该采取的切实可行的路线图可以概括为以下三点。

首先,我们必须以安全为首要任务运行现有反应堆,并稳步实施延长其使用寿命的措施。
由于建设新设施在社会和经济上都很困难,最大限度地利用现有资源是一个现实的选择。
但是,确保安全是绝对必要的,严格执行规章制度至关重要。

其次,我们需要制定与可再生能源共存的战略。
与其将核能定位为“权宜之计”,不如使其成为一种稳定的能源,以弥补可再生能源的波动性,并追求两者的最佳组合。

第三,也是最重要的一点,是社会对话的制度化。
制定透明、参与式的决策程序,纳入代表当地居民、专家、民间社会和子孙后代利益的机制。
如果没有这一点,任何能源政策都难以持续。

重返核能领域并非仅仅是政策的倒退。
这反映了这样一个现实:世界面临能源安全和气候变化的双重危机,被迫调动一切可用的资源。

现在似乎是时候从技术可行性、经济合理性和社会可接受性这三个角度,冷静地讨论日本的能源未来了。

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