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欧盟发布第八版PINC:到2050年核能领域需投资2410亿欧元

中国能源研究会核能专业委员会 浏览 21 次 | 发布时间:2025-06-19

导读

6月13日,欧盟委员会公布了第八版核能示范计划(PINC),提供了关于欧盟核能发展现状及趋势的全面概述,并详细评估了未来的核能投资需求。预计到2050年,欧盟需要约2410亿欧元的投资,用于现有核反应堆的延寿和建造新的大型反应堆,此外,小型模块化反应堆(SMR)、先进模块化反应堆(AMR)、微型核反应堆以及核聚变领域将需要更多的额外投资。

1.背景

正如欧盟在《清洁工业新政》《可负担能源行动计划》中所指出的那样,本土、经济且清洁的能源是欧盟实现脱碳目标、提升竞争力和经济韧性的关键。欧盟委员会预计,到2040年,零碳和低碳电源将占欧盟发电量的90%以上,主要来自可再生能源,而核能将作为重要补充。至关重要的是,要实现能源系统脱碳,欧盟需要动用一切清洁能源解决方案,除了投资可再生能源、能源效率和电网容量外,欧盟还需要对核能进行大量投资,包括核裂变和核聚变。

根据《欧洲原子能共同体条约》第40条的规定,欧盟委员会必须定期发布核能示范计划(PINC),其主要目标是:

根据欧盟脱碳目标以及REPowerEU计划和《清洁工业新政》的目标,提供最新的、基于事实的核能发展趋势概述,并评估整个欧盟的投资需求。

促进欧洲原子能共同体(Euratom)成员之间就核能发展趋势和相关投资需求进行循证和透明的讨论。

欧盟委员会此前于1966年、1972年、1984年、1990年、1997年、2008年和2017年先后发布了7版PINC计划。自上一版计划提出以来,欧盟的能源格局发生了重大变化,核能的重要性愈发凸显,这主要受欧盟强化脱碳议程以及地缘政治动态的驱动,也得益于欧盟对竞争力、可负担性、供应安全和创新的日益重视。

2025年6月13日,欧盟委员会正式公布了第8版PINC计划。这份最新评估表明,欧盟核能领域将需要大量投资,用于延长现有反应堆的使用寿命和建造新的大型反应堆。此外,着眼更长期的未来,欧盟还需进一步加快小型模块化反应堆(SMRs)、先进模块化反应堆(AMRs)以及核聚变领域的投资。保持欧盟在核工业领域的领先地位非常重要。此次新发布的PINC计划将有助于推动成员国针对优先领域采取行动。

2.欧盟核电发展现状

《欧盟条约》赋予每个成员国选择自身能源结构的权利。对于一些成员国来说,核能是实现经济脱碳和提升工业竞争力的重要手段,有助于保障能源供应安全。成员国提交的最新国家能源和气候计划也表明,对于那些选择使用核能的国家而言,核能将继续为清洁发电、工业和住宅供热以及制氢做出重要贡献。

截至2024年底,欧盟有12个国家拥有核电站,在运核反应堆101座,净装机容量总计约98GWe。2023年,核电占欧盟发电量的22.8%,有3座新机组并网,另有3座在建。上一版PINC曾预测欧盟到2025年的核能装机约为80 GWe,低于当前实际情况,这主要是因为延期运行的机组数量超过当时预期。

3.2050年欧盟核电装机及投资展望

新发布的PINC计划指出,当前,一些欧盟国家正在制定延长现有核反应堆运行寿命的计划,并宣布新建项目,还有一些国家则首次考虑将核能纳入其能源结构。根据欧盟各国更新后的国家能源与气候计划(NECP)以及根据《欧洲原子能共同体条约》第41条已向欧盟委员会通报的投资项目,预计“基准情境”下,2050年欧盟大型核反应堆装机容量109GWe,受延寿和新建项目进度影响,容量可能在70-144GWe之间波动。此外,小型核反应堆(SMR)有望补充17-53GWe的装机容量。欧洲SMR工业联盟正在制定战略计划,以在2030年初期实现首批SMRs的商业运营。


预计到2050年欧盟将需要约2410亿欧元的核电投资,其中2050亿欧元用于新建大型反应堆,360亿欧元用于现有反应堆的延寿改造。虽然延长反应堆的使用寿命将从很大程度上决定到2050年的装机容量,但实际上只占投资需求的一小部分。相反,按计划建设新的大型反应堆则是总投资需求的重要组成部分。如果新建项目延迟五年,2050年的装机容量将减少近9 GWe,而所需投资将增加超过450亿欧元,相当于花更多的钱却得到更少的容量。

4.核电在促进能源系统整合方面的潜力

核电不仅是清洁可靠的基荷电源,还有助于促进能源系统整合,并提供系统所需的灵活性和惯性。因此,其较高的前期资本成本可能会被系统性节约所抵消,从而降低输电、配电和储能基础设施的投资需求。

随着电力系统脱碳进程的加快,当前所有时间尺度(日、周和季节性)的灵活性需求都在增加。预计到2050年,灵活性需求将占欧盟总电力需求的30%,高于2030年的24%和2021年的11%。虽然从经济性的角度考虑,核电更适合基荷发电,然而在欧盟,核电站通常允许采用负荷跟踪的形式。在核电部署容量较大的成员国中,核电将在提供灵活性方面发挥重要作用。虽然其重要性取决于系统中其他灵活性解决方案的可用性和成本,但核能可能主要用于满足周灵活性需求(例如为了适应气象预报)以及更长期的月度灵活性需求,因为当前通过清洁储能和灵活性解决方案(如电池和需求侧响应)来满足这些需求的成本较高。

此外,核电有助于支持成员国内部和跨境系统整合。欧盟电力贸易数据显示,拥有核电的成员国绝大多数是电力净出口国(2023年10个净出口国中,9个拥有核电容量)。

5.确保满足最高核安全标准

欧盟拥有全面且严格的核安全和核废料管理框架,巩固了其在核能领域的领导地位。所有核能投资项目都需要遵守欧盟适用的核安全、安保、辐射防护、放射性废料管理和保障措施的最高标准。新建核电项目必须遵守最高安全目标,确保创新的反应堆设计满足这些严格要求。

欧盟主要通过三大支柱来确保达成最高核安全标准:

强大且独立的监管框架:国家核安全监管机构不受政治影响,可以依靠足够的人员和财政资源来有效地执行任务,这是确保高水平核安全的关键。

透明开放的公众参与:在核能项目的所有阶段通过透明开放的对话让公众参与,这是项目取得成功的关键。

有效退役和负责任的废料管理:鼓励在制定核能扩张计划的同时,出台政策为退役提供激励,并在废料管理中融入循环经济原则,最大化材料和设备的回收与再利用。如探索乏燃料的多次回收,利用回收乏燃料制造混合氧化物燃料(MOX)重新用于核反应堆,以提升资源利用率。

在核废料管理方面,以2023年为例,欧盟每年产生约40,000立方米放射性核废料和1,000吨重金属乏燃料,对应发电量620 TWh。根据欧盟委员会最新评估,欧盟管理所有放射性核废料(包括历史遗留、现有及未来产生的废料,以及现役设施退役)的总成本约为3000亿欧元。新版的PINC呼吁欧盟成员国加大努力,为高放射性废物和乏燃料管理提供长期解决方案,推动深地质处置设施的建设。

6.前沿核电技术

全球对SMRs、AMRs以及微型核反应堆和核聚变领域的开发兴趣日益浓厚。SMR/AMR部署灵活,可满足不同的用能需求,在帮助数据中心脱碳方面有较大的应用潜力,未来还有望成为综合能源系统的重要组成部分,为城市地区和特定难以减排的行业(包括低碳氢生产)提供可靠的热源,此外还能有效支持电网负荷平衡,对于私人投资者来说更具吸引力。微型核反应堆虽然发电成本较高,但在偏远地区和特殊工业场景中仍具有发展潜力。

虽然欧盟在前沿核电技术领域有许多初创项目,但需要对这些技术进行进一步的验证。此外,由于单个国家的市场规模有限,无法形成规模效益,因此需要从欧盟层面进行协调,加强成员国之间的监管合作,以加速推动新兴核电技术的商业化。为此,欧盟委员会已宣布启动一项新的潜在欧洲共同利益重要项目(IPCEI)的设计,重点关注创新核电技术。

在聚变领域,欧盟旗舰项目ITER致力于验证核聚变发电的可行性,为示范电厂建设奠定基础。未来需通过公私合作加速核聚变商业化,配套投资燃料循环技术,完善监管框架,并制定全面的欧盟核聚变战略,推动核聚变技术从研究向产业转化。

从长期来看,包括SMR、AMR、微型反应堆和核聚变在内的前沿核技术的商业化及市场推广将是欧洲核工业未来发展的重心。

7.电力以外领域的应用

许多工业过程需要用到高温热能,大都依赖化石燃料。目前,欧盟工业用热需求约为1900 TWh,其中约960 TWh需要达到500°C至1000°C的温度水平。随着用能部门正在向电气化转型,研究显示到2050年,欧盟高温供热需求将下降40%至约620 TWh。

核电站的热量已被用于或考虑用于区域供热、化学工业或海水淡化。此外,小型模块化反应堆在高温供热市场也有一席之地,因为其可以通过直接供热或制氢来为难以减排的工艺提供支持。区域供热是小型模块化反应堆的一个重要的潜在应用场景。

此外,研究型核反应堆在生产医用放射性同位素中起关键作用,这些同位素对医疗保健和各种工业应用至关重要。欧盟在这一领域占全球65%市场份额,但面临研究反应堆老化和高丰度低浓缩铀(HALEU)对外依赖问题,未来将通过“欧洲放射性同位素谷倡议”强化自主供应,追赶美英等国的相关投资。

8.摆脱供应链依赖

欧盟核供应链面临铀浓缩/转化能力不足、对俄依赖等风险。与可靠合作伙伴的国际合作则能确保燃料供应的稳定与多样化,避免依赖单一来源。欧盟近年来在促进核燃料来源多样化方面取得显著进展,近期发布的彻底淘汰俄罗斯能源路线图宣布了一系列进一步举措以确保安全供应,如限制俄核燃料供应合同和为成员国设定来源多样化目标等。此外,欧盟的新建核电计划要求欧盟核供应链提升重型锻造等关键制造能力,并通过教育、培训和人才引进解决劳动力缺口问题,预计到2050年欧盟需要新增18-25万专业人员。

9.创新融资方式

欧盟委员会评估发现,私人参与者投资核电项目时缺乏基于市场的风险分配工具,同时还存在因法律法规变化导致私人投资资金被“搁置”的风险。实现核电所需投资需要结合不同的公共和私人融资来源,并辅以风险减缓工具。电力市场设计改革中引入的工具,特别是“双向差价合约”(CfD),使成员国能够通过重新分配电力市场和项目建设的风险来支持项目开发商。此外,成员国可依靠电力购买协议(PPAs)来促进核电项目融资,将其设计成针对特定发电商的支持工具。正如《清洁工业新政》中宣布的那样,欧盟委员会将根据为成员国提供有关能源项目差价合约设计的指导文件,包括其与PPAs的潜在结合。欧盟委员会还将与欧洲投资银行(EIB)合作,以技术中立的方式推广PPAs(包括跨境PPAs)。

来源:ECECP