丁貝德,丁黎黎,郭 越
(1.中國海洋大學 經濟學院,山東 青島 266100;2.國家海洋信息中心,天津 300171)
隨著全球經濟的快速發展,傳統化石能源的儲量不斷減少,大量消耗化石能源帶來的環境問題也日益突出。為了應對環境問題引發的社會和經濟危機,各國積極調整能源戰略,尋求能源新動力。核能以其安全、清潔、經濟且可以大規模利用的特點在全球范圍內逐漸被認可。我國作為能源消耗大國,也將發展核電作為改善能源結構,減少污染排放、優化電力布局和推進經濟發展的重要動力。2017年,我國陸續發布《“十三五”核工業發展規劃》《“十三五”核能開發科研規劃》《“十三五”軍工核安全規劃》《“十三五”國家核應急規劃》等一系列規劃文件,提出保障核電安全高效,優化核電產能布局的要求。
目前有關核電區位的文獻以核電布局和選址要素為主。黃發明等分析了核電項目對海洋環境的影響,提出核電項目建設在依托海岸空間資源的同時,要維護近岸生態環境[1];許英明通過對比法國、美國和俄羅斯的核電產業布局特征,根據我國核電站布局演進歷程,提出與區域發展、能源流動方向和產業配套相協調的布局思路[2];黃杰分析了核電發展對海洋環境及區域社會經濟發展造成的直接和潛在影響,提出統籌規劃、集中布局的發展策略[3];李如琦從博弈論的角度,以經濟性、安全性、環保性和社會性4項指標為標準,提出了核電廠選址的博弈優化數學模型和算法,為核電建設的協同優化提供了借鑒[4];任德曦從核事故爆發的危害性出發,概括了核電站布局、選址的八大原則,提出東部濱海地區應是我國核電發展的重點[5];吳開通過區位商模型發現我國沿海地區發電量與經濟發展不匹配,為核電工業濱海布局提供了理論支持[6]。
已有研究表明,我國核電工業濱海布局主要依托沿海地區的地理位置、社會經濟和自然資源等地區要素,然而在這種布局下,核電工業借助區位優勢產生的區位價值尚不明確,未有學者對其進行討論。因此,本文在分析我國核電站布局演進和驅動力的基礎上,剖析濱海核電工業的區位價值,并探討海洋要素在區位價值中的綜合貢獻度,以期為核電工業優化布局提供一定參考。
現階段,我國核電站主要集中在東部沿海地區,“濱海式”布局特征明顯。國務院批準的核電站總共有54個,其中已運營的核電站有15個,全部位于濱海地區;建設中的核電站有11個,籌建中的核電站有28個,大部分集中在東部地區。我國東部沿海地區經濟發展水平高,人口密集,用電需求日益提升,推動了核電產業的濱海布局規劃。

圖1 我國核電站布局現狀圖Fig.1 Current layout of nuclear power plants in China
隨著我國推進“一帶一路”戰略,平衡地區間發展,深化西部開發與建設,核電布局向內陸延伸將是必然趨勢。我國安徽、湖北、湖南、江西、河南、山西等省份地處經濟腹地,發展空間廣闊,受制于能源限制,電力儲備嚴重不足,除山西、河南有煤炭資源外,其余四省缺少煤碳和油氣資源,也無法利用水電彌補電力不足的問題。這種資源限制已經成為制約內陸地區可持續發展的“瓶頸”。中部崛起要以能源、電力為先行,在內陸地區發展核電工業是改善內陸能源、電力結構,節約運力,減少電網損失,發展清潔能源的重要環節,對推進經濟可持續發展具有重要意義。
核電工業布局驅動力是推動核電工業在濱海布局并發展演化的各種力量的總和。這些力量被稱為驅動力因子,是產生區位價值的前提,包括政策、要素、產業、市場、社會文化等。根據驅動力因子的不同性質,可以將核電工業濱海布局驅動力劃分為內生驅動力和外生驅動力,二者相互聯系,相互作用,共同為我國濱海核電工業的發展提供動力。
要素驅動是核電工業濱海布局的基本動力。核電工業需要大量的資本、勞動力、設備、土地以及相關的基礎設施配套。首先,完善的基礎設施配套可以改善投資環境,逐步吸引外資;其次,濱海地區經濟發達,匯集勞動力、科研與技術資源,為核電工業提供智力保障;此外,海水資源豐富,為核電生產提供豐富的廉價冷卻用水,最后,沿海地區發達的融資渠道和金融市場為核電工業提供資金支持。
產業驅動是核電工業濱海布局的主要動力。從整個電力行業來看,核電作為未來供電方式的一種必然趨勢,是電力行業優化結構的必然選擇。清潔環保要求催生了核電產業的發展,而核電規模擴大又會派生出新的產業活動,通過產業間的聯動效應再次推進核電工業發展,一方面借助乘數效應影響核電上下游相關產業,惠及更多產業部門,另一方面創造新需求,帶動核電周邊地區發展。在經濟水平較高的沿海地區,這種產業聯動更易產生輻射作用和規模經濟效應。
效益驅動是核電工業濱海布局的直接動力。核電廠的基建投資較大,與同容量的火電站相比,初期建設成本高,但運行后的維修和燃料費遠低于火電站,在安全生產的前提下,環境成本低,符合環保法規的要求。與傳統能源相比,核能價格穩定,不易受外界因素干擾,對企業控制生產成本,提高經濟效益具有積極作用。
創新驅動是核電工業濱海布局的提升力。核電工業屬于技術密集型產業。我國東部沿海地區憑借技術、人才、資金優勢,可以推動核電產業創新發展戰略,一方面創新核電技術,另一方面創新核電管理,借助開放的市場環境,核電企業將不斷吸納新理念和新模式。
政策驅動是核電工業濱海布局的初始動力。大力發展清潔能源迎合我國低碳發展的政策走向,因而政策驅動成為發展核電工業的初始動力。新世紀以來,國家出臺《能源發展“十二五”規劃》《關于加大工作力度確保實現2013年節能減排目標任務的通知》《“十三五”核能開發科研規劃》等多項政策,倡導發展低碳工業、低碳產業、低碳城市,逐步減少傳統工業對化石能源的依賴度,大力發展核能、風能、太陽能等清潔能源,可以說濱海核電工業的發展在一定程度上是政策驅動的產物。
市場驅動是濱海核電工業增長的直接動力。我國核電工業呈現“濱海式”布局,其主要原因是東部地區電力需求旺盛,近幾年我國沿海地區用電量占全國比例一直保持50%以上,存在明顯的市場優勢。由于我國能源地區分布不均衡,沿海地區嚴重缺能,可開發的水能資源也不足,電力市場尤其是沿海地區電力市場供求矛盾突出,加速了濱海核電工業的發展。
自然環境驅動是核電工業濱海布局的基本引力。在核電工業的發展過程中,海洋能夠發揮其特有的熱污染處理效應,實現環境保護價值,因而,自然環境保護效應價值驅動核電工業在濱海地區布局及發展。我國沿海地區海岸線綿長,海域開闊,蘊藏著豐富的海水資源,相較于內陸地區的火力發電站而言,核電站運行時,基本不會產生二氧化碳等溫室氣體,能夠有效減排。
社會文化驅動是核電工業濱海布局的有效助力。我國濱海地區經濟發達,地區生產總值約占全國57%以上,資本市場活躍,海洋相關科研居全國前列,高技術人才集聚,為核電工業的發展提供源源不斷的財力和智力支持。
地理交通驅動是核電工業濱海布局的重要引力。我國濱海地區交通發達,具備海陸空一體化交通網絡系統,為核電工業的發展提供了交通支持。核電工業發展所需的核原料,以及核電站建設中所需的大型設備大多采取海運方式,相較于陸空運輸等方式,海運可以有效降低運輸成本,提高核電企業的經濟效益。

圖2 我國濱海核電工業驅動力因子關系圖Fig.2 The diagram of coastal nuclear power′s driving force in China
濱海地區具有明顯的資金、技術、市場等方面的優勢,對核電工業的發展具有促進作用。區位本身是具有價值的,不同的區位具有不同的價值。對核電工業而言,由于受到不同的影響因素的作用,不同布局下區位價值也不相同。濱海核電工業區位價值是指濱海核電工業所產生的區位價值,反映了布局在濱海地區的核電工業對相關資源及經濟活動的吸引力與競爭力。按照濱海核電工業區位價值的影響因素,將其歸納為經濟價值、社會價值和生態環境價值三個部分。
濱海核電工業區位的經濟價值部分主要包括實物性可開發資源價值和非實物性可開發資源價值。實物性可開發資源價值包括濱海地區的土地資源、水資源等的開發價值或潛在價值及其與臨近區域之間的互補性強度;非實物性可開發資源價值資源主要是濱海區位作為一種特殊的空間,憑借其優勢吸引資源集聚,產生“產業集聚效應”和資源利用效率價值,具體以下面三種形式體現:
(1)自然資源利用價值。即充分利用濱海地區海水等資源所產生的經濟價值。核電站運營過程中會消耗大量的水資源進行冷卻或者循環,我國濱海地區岸線綿長,海水資源豐富,海水取用便捷,核電工業布局在濱海地區能夠節約用水成本,提高運行效率,從而產生區位的經濟價值。
(2)產業集聚價值。即濱海地區核電工業集聚發展,實現規模效應從而產生經濟價值。我國核電工業集中分布在沿海地區,產業集聚能夠充分利用濱海地區的基礎設施、實現資金、人才和技術共享,避免重復建設,節約成本,有利于發揮產業的規模效應,而規模效應能夠實現規模經濟,從而實現經濟價值。
(3)社會資源利用價值。即充分利用濱海地區的社會資金、技術和人才優勢所產生的經濟價值。核電工業發展之初就需要大量的資金投入,資金獲取的途徑及難易程度對核電工業的發展有重要影響。在核電工業運營過程中,需要不斷進行科技創新,而人才是技術創新的基礎,只有不斷提高人才的質量和數量,核電工業才能實現長遠的發展。我國濱海地區經濟發達,技術儲備處于全國領先水平,高質量人才集聚,濱海核電工業充分利用了濱海地區的資金、技術和人才優勢,實現了經濟價值的提高。
濱海核電工業區位的社會價值主要是指產業發展遵循“與市場需求相近或相結合”的原則,滿足濱海地區的用電需求,調整能源供應結構,緩解社會矛盾,從而產生社會效益。日益擴張的用電需求是推動核電站建設的重要原動力,我國濱海地區經濟發展水平較高,工商業及居民生活用電量需求大,根據“核電產業與需求接近或結合”的原則,核電站在濱海布局能夠發揮濱海的地理優勢,補充電力供給,緩解東部沿海地區電力供求緊張的狀況,從而產生濱海核電區位的社會價值。
濱海核電工業區位的生態環境價值主要包括兩個方面,其一,核電本身的清潔環保價值,即核能作為一種清潔能源,有利于降低濱海地區的環境污染;其二,濱海區位的污染處理價值,濱海地區的污染處理條件優越,能夠有效降低生態環境污染,實現生態價值。
(1)清潔環保價值,即核電本身作為清潔能源所產生的生態環保價值。創新驅動下,可持續的經濟發展模式深入人心,核電是一種清潔能源,極少排放溫室氣體,有利于環境保護。根據“環境保護”原則,濱海布局的核電工業能夠降低環境污染,提高環保質量,從而實現濱海核電工業區位的生態環境價值。
(2)污染處理價值,即濱海地區優越的污染處理條件所產生的生態環保價值。核電工業生產過程中除核泄漏外,主要的污染源是攜帶大量熱能產生的熱污染。在內陸地區,攜帶高熱能的廢水會嚴重破壞地下水資源的生態平衡,危機內河及農林地的生態安全,而沿海地帶臨近海洋,可吸納熱量相比地下水和內河更大,可以大幅減少熱能對淡水生態資源的破壞。
相比內陸而言,海洋在“濱海式”布局中扮演著重要角色,對濱海核電工業區位價值的貢獻不容忽視。這種貢獻具有綜合性,內涵豐富,外延廣闊,是一種或多種海洋因素在經濟、環境等方面對核電工業的發展提供的支撐和貢獻作用。
經濟效應價值貢獻反映核電工業利用海洋資源產生的經濟價值。核電工業在運行過程中對海水資源、海洋交通運輸以及海洋空間資源均有依賴,主要體現在以下三方面:
(1)海水資源利用效應價值貢獻
①海水冷卻。我國濱海核電廠在運行過程中由于其冷卻塔的設計特點,冷卻過程均使用水作為冷卻劑,通過冷卻水的循環流動帶走核能發電過程中的大部分熱量。為保護核電站發電設備,冷卻過程中所使用的冷卻水都是淡水,但核電工業對冷卻水的需求量很大,而一般核電廠所在地的淡水資源很難滿足核電工業的需求。如今,越來越多的核電站選擇以海水為原料,通過海水淡化系統將海水進行淡化處理,把淡化后的海水作為冷卻水。

表1 海洋對濱海核電區位價值的綜合貢獻核算指標Tab.1 Accounting index of the comprehensive contribution of the ocean to the locational value of coastal nuclear power industry
②海水淡化。核電廠運行時需要大量的循環冷卻水和必要的生產、生活用水。自遼寧紅沿河核電站海水淡化系統正式投入使用后,我國核電工業在節省淡水的同時,豐富了海水利用途徑。
(2)海洋交通運輸效應價值貢獻
我國核電行業經過長久的發展,在核燃料循環前端已具備一定研發技術和規模生產能力,但部分原料仍然依賴進口。2014年5月,中廣核開始涉足核燃料前端產業,在納米比亞正式開工建立湖山鈾礦,希望能通過國際海洋貨物運輸滿足我國核電工業對鈾資源的需求,這種國際運輸離不開海洋對運輸通道的貢獻。
(3)海洋空間資源利用效應價值貢獻
海洋空間資源指與海洋開發利用有關的海岸、海上、海中和海底的地理區域的總稱,將海面、海中和海底用作生產、儲藏、居住和娛樂場所等的空間資源,包括海岸工程、海洋工程、臨海工業場地、海流倉庫等。我國建成并運行的核電站中,福建省寧德市的寧德核電站是中國第一座在海島上建設的核電站,其余核電站均位于近海岸地區,從海洋空間資源定義來看,核電站建設用地、生產用地及部分運輸路徑都依賴海洋空間的貢獻。
海洋對濱海核電站的環境效應價值貢獻是指在核電站的建設、生產、養護、應急處理、退役報廢等過程中,由于海洋資源的使用與利用,而產生的對環境的保護作用。現階段,海洋的貢獻主要在于處理廢水熱能。在良好的設計、制造和嚴格管理下,核電安全可靠,空氣污染小。然而核電轉化效率有限,大部分核能以廢熱形式存在于核電系統內,如果核電廢熱不能及時揮散,將會影響到核電設備的正常運行。目前,我國核電站主要以冷卻水排放廢熱能,如果直接向內陸排放熱廢水,有限的淡水資源將受到嚴重破壞。得益于臨海優勢,我國濱海核電站全部采取向海洋排放熱廢水的方案,海洋對保護內陸淡水和生態環境的貢獻不言而喻。
為改善能源結構,減少環境污染,必須發展清潔新型的電力工業。本文回顧了我國核電工業布局的演進歷程,從核電工業濱海布局驅動力的角度,分析濱海核電工業的區位價值,并進一步探討海洋對濱海核電工業區位價值的綜合貢獻,為促進區域協調,優化能源布局,發掘核電產業的深層價值提供了一種新思路。