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作者|普拉納夫(Pranav) 卡希什(Kashish)
編譯|章鈺玨
編譯審核| 胡可怡姜波
本期編輯|任徵淼
本期審核 |單敏敏
編者按
為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的發(fā)展愿景,印度正大力推進核能建設(shè)。相較于其他類型的非化石能源,核能發(fā)電具備穩(wěn)定性強、能源密度高且用地面積小的顯著優(yōu)勢。但長期以來,印度民用核能發(fā)展緩慢,核能發(fā)電占發(fā)電總量的比重僅為3%,且受制于核不擴散國際規(guī)范、本土鈾礦品質(zhì)低劣以及國內(nèi)不合理法規(guī)的三重掣肘。為改變這一現(xiàn)狀,莫迪政府對相關(guān)政策進行了調(diào)整:首先,修改法律法規(guī),放寬責(zé)任限制并優(yōu)化投資環(huán)境;其次,強化財政支持,預(yù)計投入2000億盧比以支持符合印度國情的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)的生產(chǎn)研發(fā);最后,推動國際合作,鼓勵本土企業(yè)從美西方國家引入先進核能技術(shù)。但由于核能的敏感性以及尚需時日完成的法規(guī)變革,印度民用核能的未來發(fā)展仍面臨著很強的不確定性。南亞研究通訊特編譯此文,供各位讀者批判參考。
圖源:外媒
一、復(fù)興核能
印度國家電力公司(NTPC)最近啟動了一項意義重大的計劃,準備通過開展國際合作來實現(xiàn)15吉瓦(GW,1吉瓦等于100萬千瓦)的核電裝機容量建設(shè)。規(guī)模達到了印度現(xiàn)有核電裝機容量(當前為8吉瓦)的187%,并且與印度設(shè)定的到2047年實現(xiàn)100吉瓦核電裝機容量的長期目標相契合。這一規(guī)劃被納入了印度2030年非化石能源總目標體系,旨在彌補太陽能、風(fēng)能等可再生能源在供電上的間歇性缺陷。正如比爾·蓋茨(BillGates)所強調(diào)的那樣,核能作為一種基荷能源,具有獨特價值,是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全季節(jié)以及全地域穩(wěn)定供電的零碳能源。
在資源利用效率方面,核能的優(yōu)勢也十分顯著。1噸天然鈾所產(chǎn)生的電量相當于1.6萬噸煤炭所產(chǎn)生的電量,這使得鈾成為地球上能量密度極高的燃料之一。此外,根據(jù)美國能源部的研究數(shù)據(jù),核電站產(chǎn)生相同電量所需的土地面積僅為太陽能電站的三百六十分之一。
基于上述優(yōu)勢,核能的戰(zhàn)略價值不容小覷。法國、斯洛伐克、烏克蘭等國家,其超過半數(shù)的電力供應(yīng)來源于核能。與之形成鮮明反差的是,在印度的電力結(jié)構(gòu)中,核電占比僅為3%。盡管各國在能源發(fā)展進程中面臨著不同的國情,歷史背景和現(xiàn)實挑戰(zhàn)也各有差異,但對于印度而言,如何提高核能在其能源體系中的占比,依然是實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題。
2023年各國核能占總發(fā)電量的占比。圖源:國際能源署
鑒于這些情況,本文將深入剖析印度核能領(lǐng)域的最新發(fā)展動態(tài)、地緣政治博弈格局、印美核協(xié)議的實施所產(chǎn)生的影響、現(xiàn)有的監(jiān)管架構(gòu),以及小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)等前沿技術(shù)。本文可被視為全面了解印度核能發(fā)展全貌的快速指南——自2008年印美簽署具有里程碑意義的民用核協(xié)議以來,印度的核能產(chǎn)業(yè)首次迎來了重大發(fā)展機遇期。
二、核能基礎(chǔ):裂變與發(fā)電原理
在深入探討當前情況之前,我們先稍稍偏離主題,了解一些基礎(chǔ)知識:核能究竟是什么呢?
大多數(shù)核能源自原子的裂變,這一過程被稱為核裂變。核裂變會釋放出大量能量,這些能量既可以用于軍事打擊,也能夠為城市的正常運轉(zhuǎn)提供動力。本文重點關(guān)注核能的和平利用,特別是其在發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用。
核能發(fā)電的原理是:在核電站中,一些放射性物質(zhì)(通常是鈾)的原子在反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生裂變。每一次裂變都會釋放出大量熱量,這些熱量會將水轉(zhuǎn)化為蒸汽。蒸汽驅(qū)動渦輪機旋轉(zhuǎn),進而帶動發(fā)電機發(fā)電。盡管核反應(yīng)堆有多種類型,在結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)參數(shù)等方面存在差異,但其核心發(fā)電機制都是基于核裂變原理。
核反應(yīng)堆工作過程。圖源:The Daily Brief by Zerodha
由于原子層面的微觀特性,以及核裂變過程對安全性的極高要求,核能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用面臨著巨大挑戰(zhàn)。核能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不僅需要尖端技術(shù)的支持和深厚的專業(yè)知識積累,還依賴于穩(wěn)定可靠的核燃料供應(yīng)鏈。這些因素相互交織,使得印度的核能發(fā)展充滿了復(fù)雜性和不確定性。
早在1974年,印度進行了首次核試驗——“微笑佛陀”(Smiling Buddha)核試驗,而試驗所用的材料實際上是其他國家出于“和平目的”提供給印度的。那次核試驗在國際上引發(fā)了強烈反對。作為回應(yīng),一些國家成立了核供應(yīng)國集團(NSG),以防止此類技術(shù)被用于制造核武器。由于印度越過了這一底線,其相關(guān)核供應(yīng)被切斷。
然而,壓力并未就此結(jié)束。國際社會希望印度簽署《不擴散核武器條約》(NPT),該條約只正式承認五個國家為核武器國家。如果印度加入該條約,就必須放棄擁有核武器的能力。因此,印度拒絕了這一要求,主要原因是印度面臨著來自中國、巴基斯坦的實際挑戰(zhàn)。隨后在1998年,印度在博格蘭(Pokhran)進行了第二輪核試驗。這使得印度面臨的國際孤立進一步加劇,其所有的核供應(yīng)鏈均被切斷。
由于無法獲取國外的鈾礦資源以及反應(yīng)堆技術(shù),印度不得不依靠自身力量發(fā)展核能。然而,印度本土發(fā)現(xiàn)的鈾礦在品質(zhì)和密度方面都較低。這導(dǎo)致從這些鈾礦中提取的能量非常有限。因此,印度核反應(yīng)堆的運行功率處于極低水平,即所謂的“機組負荷因子”(PLF,plant load factor,指發(fā)電設(shè)備的實際發(fā)電量與在相同時間內(nèi)按照額定功率滿負荷運行時的理論發(fā)電量的比值)表現(xiàn)不佳。由于嚴重缺乏核燃料,印度核反應(yīng)堆的機組負荷因子僅為40%,這意味著其核電站的實際運行功率僅達到額定功率的40%。
此外,印度發(fā)現(xiàn)很難改善這一狀況。核領(lǐng)域的工作對技術(shù)要求極高,而在推進本國核能計劃的過程中,印度幾乎沒有得到國際社會的有力支持。印度不得不在追求擁核國家地位(being a nuclear power)和有效利用核能(using nuclear power)之間做出選擇,并且印度已經(jīng)做出了選擇。
2008年,印美民用核能合作協(xié)議(即“123協(xié)議”)的簽署為印度核能發(fā)展帶來了轉(zhuǎn)機。盡管印度尚未簽署《不擴散核武器條約》,美國仍然同意向印度開放民用核技術(shù)和燃料供應(yīng)渠道,使得印度能夠從哈薩克斯坦、俄羅斯和加拿大等國進口鈾資源。
該協(xié)議顯著提高了印度核反應(yīng)堆的運行效能,設(shè)備負荷率(PLF)躍升至90%。然而,2010年之后,印度的核能發(fā)展再次陷入困境,項目推進速度放緩,與外國合作建設(shè)新核電站的計劃也受到了阻礙。這一局面主要歸因于印度《核損害民事責(zé)任法》(Civil Liability for Nuclear Damage Act)中一項新的、存在爭議的條款。
該新增條款明確規(guī)定,若核電站發(fā)生事故,供應(yīng)商、運營商都需要承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。這與國際通行做法相悖,按照國際慣例,供應(yīng)商在設(shè)備交付后通常無需承擔(dān)后續(xù)責(zé)任。而根據(jù)印度的這項法律,即使在設(shè)備交付多年后出現(xiàn)問題,供應(yīng)商仍可能面臨法律訴訟風(fēng)險。這使得國際企業(yè)普遍對此心存顧慮。包括西屋電氣、通用電氣等美國行業(yè)巨頭在內(nèi),眾多外國企業(yè)都不愿涉足印度的核能市場,以避免承擔(dān)過高的法律風(fēng)險。因此,盡管印度在2008年與美國簽署了“123協(xié)議”,但其民用核能的發(fā)展并沒有借此實現(xiàn)突破。該協(xié)議僅為印度帶來了鈾資源進口渠道和一定的外交成果,在新建核電站以及引入國際合作等關(guān)鍵發(fā)展環(huán)節(jié)上,印度始終難以取得實質(zhì)性進展。
三、為何2025年對印度核能至關(guān)重要?
經(jīng)過多年的停滯,印度的核能領(lǐng)域終于出現(xiàn)了復(fù)蘇的跡象。
首先,印度政府已經(jīng)明確表示要重新評估供應(yīng)商責(zé)任條款。在印度政府2025年的聯(lián)邦預(yù)算中,財政部長西塔拉曼(Nirmala Sitharaman)正式宣布將啟動對《原子能法》和《核損害民事責(zé)任法》的修訂程序。為此,印度政府已經(jīng)組建了一個由多部門官員和智庫專家組成的跨部門委員會,系統(tǒng)性推進相關(guān)法律的改革工作。雖然目前還沒有確定具體的改革時間節(jié)點,但印度政府的政策調(diào)整方向已經(jīng)十分明確——通過放寬責(zé)任限制,優(yōu)化投資環(huán)境,吸引國際核領(lǐng)域供應(yīng)商參與合作。
此外,莫迪政府承諾投入2000億盧比(?20,000 crore)用于發(fā)展核能,重點推動小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)的研發(fā)和建設(shè),并且計劃在2033年前部署5座小型模塊化反應(yīng)堆,其中包括印度本土研發(fā)的“巴拉特SMR”(Bharat SMR,BSMR)。
小型模塊化反應(yīng)堆在兩個關(guān)鍵方面與傳統(tǒng)大型核反應(yīng)堆有顯著區(qū)別:
其一,規(guī)模更加緊湊。與傳統(tǒng)核反應(yīng)堆相比,小型模塊化反應(yīng)堆的發(fā)電容量明顯降低,通常在300兆瓦以下。
其二,具有模塊化特點。這類反應(yīng)堆采用工廠預(yù)制組裝的模式,成品可以直接運輸?shù)巾椖楷F(xiàn)場,這大大縮短了安裝周期,降低了建設(shè)成本。
從技術(shù)設(shè)計層面來看,小型模塊化反應(yīng)堆具有突出的安全優(yōu)勢,并且具備靈活擴容的能力,尤其適用于偏遠地區(qū)的電力供應(yīng)以及電網(wǎng)補充等場景。與傳統(tǒng)大型核反應(yīng)堆不同,小型模塊化反應(yīng)堆配置了非能動安全系統(tǒng),對場地空間的要求較低,運維管理更加便捷高效。隨著印度在小型模塊化反應(yīng)堆領(lǐng)域的不斷推進,其相關(guān)發(fā)展計劃已經(jīng)獲得了美國的支持。
近期,美國能源部批準霍爾臺克國際(Holtec International)向霍爾臺克亞洲(Holtec Asia)、拉森圖博公司(Larsen & Toubro,簡稱 L&T)、塔塔咨詢工程師公司(Tata Consulting Engineers)三家印度私營企業(yè)轉(zhuǎn)讓小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)技術(shù)。這一舉措意義重大——通常情況下,各國都會對大多數(shù)核技術(shù)嚴格保密,而美國此次分享技術(shù)顯示出了極大的善意。當然,這也存在一些限制,相關(guān)公司必須保證僅將技術(shù)用于和平目的,并且需要每季度向美國匯報情況,未經(jīng)事先批準不得轉(zhuǎn)讓技術(shù)。
值得注意的是,像印度國家火電公司(NTPC)、印度核電公司(NPCIL)這樣的國營實體卻沒有獲得美國的技術(shù)轉(zhuǎn)讓批準。原因在于,印度官方尚未就這些國有機構(gòu)作出不擴散承諾,未能保證相關(guān)技術(shù)不會被轉(zhuǎn)用于武器研發(fā)。鑒于1974年印度利用和平用途材料開展核試驗的歷史,美國對此保持謹慎態(tài)度。因此,目前的技術(shù)合作僅限于私營企業(yè)層面。
不過,小型模塊化反應(yīng)堆被武器化的風(fēng)險極低。它們更加安全、體積更小,并且受到嚴格監(jiān)控。在全球范圍內(nèi),目前只有俄羅斯、中國擁有已經(jīng)投入運行的小型模塊化反應(yīng)堆。如果一切進展順利,印度或許能夠在2033年加入到這一行列中。
印度國家火電公司(NTPC)近期啟動的15吉瓦核電項目全球招標,標志著印度核能發(fā)展開啟了新的局面。然而,由于其政府企業(yè)的屬性,再加上《核損害責(zé)任法》中頗具爭議的供應(yīng)商連帶責(zé)任條款,美國企業(yè)可能會持觀望態(tài)度。這一政策現(xiàn)狀客觀上為俄羅斯等非西方核電供應(yīng)商創(chuàng)造了市場機遇。
盡管該項目的前景仍存在諸多不確定性,但此次招標無疑為長期發(fā)展緩慢的印度核電產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。需要明確的是,核能發(fā)展有其獨特的規(guī)律——與光伏發(fā)電的快速擴張模式不同,核電項目建設(shè)周期長,政策協(xié)調(diào)難度大,每一項實質(zhì)性進展都具有重要意義,是印度推進能源轉(zhuǎn)型進程中的關(guān)鍵一步。
作者簡介:普拉納夫(Pranav)、卡希什(Kashish),The Daily Brief By Zerodha撰稿人
本文編譯節(jié)選自The Daily Brief by Zerodha網(wǎng)站2025年4月4日文章,原標題為
Back to Trade Wars?節(jié)選段落原標題為
Making Nuclear Great Again。原網(wǎng)址:https://thedailybrief.zerodha.com/p/back-to-trade-wars?r=4sj183&utm_medium=ios&triedRedirect=true
本期編輯:任徵淼
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