新加坡为何此时重新审视核能选项
新加坡正重新评估核能,以减少对进口天然气的高度依赖,并力争在2050年前实现净零排放。这个城市国家超过90%的电力由天然气发电。多年来,这种能源结构保障了供电可靠性,但也使电网容易受到全球燃料价格波动和供应风险的影响。如今,领导人正在研究新一代紧凑型核能系统——小型模块化反应堆——能否以安全、可负担的方式提供稳定的低碳电力。
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当地地理条件影响着这场讨论。联合国长期以来认为,新加坡受限于风能资源有限、缺少可用于水力发电的河流以及适合建设大型可再生能源设施的土地稀缺,在替代能源方面处于不利地位。太阳能是新加坡国内能源计划的核心,但可用屋顶面积、云量和电网限制制约了其供电能力。学术模型显示,到2030年,太阳能或可满足约2%至6%的电力需求;如果技术、空间利用和政策支持持续改善,到2040年这一比例有望达到3.5%至8%。新加坡计划到2035年将低碳电力进口占比提高至约30%,政府也在研究氢能在能源转型后期发挥的作用。
这些现实有助于解释为何核能已从政策讨论的边缘转为积极研究的领域。官员强调,政府尚未决定兴建核电站。其既定目标是保留选项、深化专业知识,并评估现代设计能否满足新加坡独特的安全、可靠性和成本要求。能源市场管理局的分析人士表示,如果这项技术证明可行,到本世纪中叶,核能或可占新加坡发电量的约10%。
政府正在研究什么
新加坡能源市场管理局已委托对先进核能技术进行详细研究,其中包括小型模块化反应堆,以评估这些技术在当地环境下的安全表现、技术可行性和商业成熟度。顾问公司Mott MacDonald在2024年底启动招标后获选开展评估。监管机构和政策制定者希望明确哪些设计最接近投入应用、需要什么样的选址条件,以及如何与新加坡的电网和产业基础相结合。任何后续方案都必须满足严格的安全、可靠性、可负担性和环境可持续性标准。行业媒体《国际核工程》报道了这项委托及能源市场管理局即将开展的工作,研究范围摘要可见此处。
在本地研究推进的同时,国际合作也在深化。2024年8月,新加坡与美国签署了一项民用核能合作协议,通常称为“123协定”,有效期为30年。该协议促进双方在安全、保障监督以及先进核能技术(包括小型模块化反应堆)开发方面开展合作。这项协议建立在美国核管理委员会与新加坡国家环境局多年能力建设合作的基础上,双方此前已举办联合安全研讨会并开展技术交流。
在2024年底举行的新加坡国际能源周上,副总理颜金勇表示,新加坡将发布《未来电网能力路线图》,应对更多清洁能源接入系统后供需两端出现的新复杂情况。能源市场管理局预告了三个重点领域:利用屋顶太阳能、电池和电动汽车充电桩等分布式能源资源支持电网稳定;借助电网数字孪生等数字工具改进电网规划和运行;随着可变可再生能源和进口电力占比上升,维持稳定的电能质量。标普全球大宗商品洞察报道了路线图的发布以及新加坡加强核能能力建设的整体行动,相关报道可见此处。
培养专业能力与安全文化
新加坡已扩大核能研究能力。新加坡核研究与安全研究院在新加坡国立大学成立,获得新拨款6600万新元,并肩负到2030年将专家队伍规模扩大一倍的任务。该研究院正在研究先进反应堆事故模拟、核废料管理、地下反应堆概念、放射性粒子扩散以及辐射对健康的影响。官员表示,自2014年以来,新加坡已投入超过1.5亿新元用于核能研究和人才培养。《海峡时报》报道了该研究院的资金、设施和研究重点,详情可见此处。
新加坡与国际原子能机构的联系也在持续加强。国际原子能机构总干事拉斐尔·马里亚诺·格罗西表示,新加坡拥有研究基础、成熟的机构体系,且大型可再生能源设施的选址空间有限,因此是值得考虑发展核能的国家。他还提到,新加坡长期参与核科学培训,并自1967年起成为该机构成员。他强调,任何核能计划一开始就应着手规划废料管理,并表示新加坡甚至可以考虑与邻国联合建设核电站,类似欧洲部分地区的合作安排。新加坡国立大学概述了他的发言以及新加坡与国际原子能机构的合作,详情可见此处。
小型模块化反应堆如何运作
小型模块化反应堆是单台发电能力最高约300兆瓦的核电站。它们采用工厂制造、模块化运输并在现场组装的设计。紧凑的体积可缩小占地面积,这对人口稠密的城市是一项重要优势。有些设计采用增强型安全功能,包括无需外部电力或操作人员干预即可排出热量的非能动冷却系统,以及减少待维护水泵和阀门数量的简化系统。
小型模块化反应堆并非都采用相同技术。有些使用较为成熟的压水堆技术,与全球大多数在运行的反应堆类似;另一些则采用高温气冷或熔盐技术,旨在提高效率,甚至同时生产工业热能。许多设计仍处于许可审批或示范阶段。因此,新加坡目前的工作重点是评估技术成熟度、实际运行表现,以及能否建立支持未来数十年建设、燃料供应、运营和维护的供应链。
对于新加坡这样规模的电网,少数几座模块化反应堆就可能提供稳定的清洁电力,不受天气条件影响。能源市场管理局的分析显示,如果找到安全且具成本效益的设计,到2050年核能可满足约10%的全国电力需求。核能将与太阳能、电力进口以及随着转型推进而发展的低碳氢能一道,成为多元化能源结构的支柱。
浮动核电站是否适合这个与海洋紧密相连的城市
一项日益受到关注的构想,是在近海停泊浮动式小型模块化反应堆。这类电站在船厂建造,拖至指定地点后通过海底电缆接入电网。新加坡是一个海洋国家,拥有深厚的工程和港口专业能力;浮动式方案可能具备实际优势,包括部署更快,而且可将完整组装的设备运至现场,无需大规模陆上施工。
热带地区采用水冷效率较高,周边海域也可作为大型热量汇。浮动电站仍需建设防波堤和锚泊系统等海上设施,并确保与电网可靠连接。维护、换料以及最终退役或可在船厂环境中完成,与陆上场址相比,有望缩短停运时间。新传媒探索频道对比了浮动式与陆上方案的利弊,并引用俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”号的经验,以及中国和其他地区首批小型反应堆项目的情况。专家评论可见此处。
浮动式反应堆也面临挑战。海洋环境会加剧腐蚀风险,并要求更频繁地开展检查。海水进水口需要强效过滤,以保护设备和环境。防风暴、网络安全以及防止未经授权进入的保障措施,都需要建立多层防护,并由海事和核能主管部门共同监督。无论是陆上还是海上,首批项目的成本仍不确定,因此,审慎评估可负担性也是尽职调查的一部分。
安全、监管与公众信任
安全是新加坡评估任何核能方案时的首要门槛。国际原子能机构通过分阶段的里程碑流程,帮助评估核电的国家建立法律框架、独立监管机制、应急准备和运行文化。首次发展核能的国家还需完成其他任务,例如确保电网容量充足,并培养能够评估设计、监督许可审批和管理运行的专家队伍。新加坡计划逐步培养约100名核安全专家,旨在为此奠定基础。
新加坡核研究与安全研究院的研究包括模拟放射性粒子在当地天气条件下的扩散方式,以及低剂量辐射可能对生态系统和人群造成的影响。国家环境局持续监测辐射水平,并正在升级沿海监测系统,以探测洋流携带的放射性物质。这些措施旨在提升主管部门对情况的掌握能力,并在该地区出现异常读数时更快发现。
公众接受度也取决于信任和清晰沟通。一项以新加坡参与者为对象、研究如何措辞传达应急准备信息的调查发现,以关怀为核心的信息比单纯强调能力或管控的信息更能增强民众对政府的信任。在建立信任方面,传统媒体的表现优于社交平台。该研究表明,主管部门如何传达安全与应急准备信息,会影响民众权衡核能风险与收益的方式。
官员一再强调,政府仍在研究这一选项。能源市场管理局将其立场表述为一种务实选择,即在技术不断发展的同时保持了解并持续关注。
新加坡尚未就核能作出决定,但重要的是保留选项,并及时了解有前景的解决方案。
这一做法体现了新加坡重视长期规划、风险管理,并在作出重大决定前先建立能力的理念。
将核能融入更清洁的电网
现代电网必须应对多种情况:白天太阳能发电量上升,云层飘来时发电量下降,而家庭和工作场所用电增加又会造成晚间用电高峰。《未来电网能力路线图》聚焦于应对这些挑战的三个领域。首先,路线图计划利用屋顶太阳能、电池和智能电动汽车充电桩等分布式资源提供平衡服务,并将需求转移到用电高峰时段之外。其次,路线图推动数字化运行,包括利用电网数字孪生更高效地规划投资和管理资产。第三,路线图评估如何在更多可再生能源和跨境进口电力接入电网后,维持电压和频率稳定。
小型核电机组可向这一系统持续供电,减少满足基荷需求所需的天然气,并与太阳能和电池形成互补。核电站在一定程度上可以跟随负荷变化,小型模块化机组也可分阶段规划,以适应需求增长。未来,电力进口和氢能供应也可增加灵活性,不过氢能的发展时间表和成本仍不确定。政策制定者将对比这些选项的成本和减排效益。
可负担性是核心考量。在多个国家,首批小型模块化反应堆项目都遭遇延期和成本上升。新加坡的研究正在寻找技术成熟且运行表现有可靠记录的设计。相关项目还需要明确的融资方案,以及符合安全、安保和防扩散规则的燃料和零部件供应链。如果技术能满足国家需求,碳定价和国际绿色融资或有助于弥补成本差距。
区域发展与合作
在东南亚各地,对小型模块化反应堆的兴趣正在上升。印度尼西亚已批准Thorcon首个项目的选址评估计划。Thorcon是一家总部位于新加坡的开发商,正在研发一种熔盐反应堆方案,该反应堆可在船厂建造后用驳船运至现场。印度尼西亚政府设定了到2040年增加核电的目标,以寻找煤炭以外的能源选择。Thorcon取得的进展表明,未来几年该地区的供应链和监管经验可能逐步发展。印度尼西亚核能许可进展的摘要可见此处。
新加坡也加强了与印度的能源合作。作为涵盖贸易和国防的更广泛经济路线图的一部分,两国同意探索在小型模块化反应堆技术方面开展合作。与印太地区伙伴合作,可能让新加坡接触到多元化的专业知识、安全基准和供应商选择。与此同时,世界核协会指出,约有30个国家正处于考虑启动或着手发展核能计划的不同阶段;新加入的国家通常需要先增强电网能力并建立监管基础设施,才能接纳核电站。
时间表、选址方案与关注重点
新加坡尚未设定核电决策的时间表。当前阶段的重点是分析、能力建设以及与经验丰富的伙伴合作。如果政府认定某项技术可以安全且具成本效益地部署,仍需经过详细的许可审批、环境评估、公众咨询和合同签订等程序。这些流程本来就需要时间。
在选址方面,目前正在研究几种可能方案。陆上设施的选址必须谨慎考虑人口密度、安全隔离区以及可靠冷却水源。研究人员也在评估地下布局的可行性,这种方案可能增强安全性并减少土地占用。浮动电站则需要足够深的水域、坚固的系泊设施,同时尽可能减少对海洋生态系统和航道的影响。无论采用哪种方案,获批前都必须进行详细的环境影响评估和安全审查。
从一开始就要制定废料管理计划。与其他工业流程相比,核电站产生的高放射性废物体积较小,但要安全处理、暂存并最终处置,仍需明确的政策选择、技术设施和符合国际最佳实践的安排。新加坡研究人员正参与全球废料管理项目,并积累监测和建模方面的专业知识。
一些迹象将显示进展情况,包括能源市场管理局可行性研究的结果、《未来电网能力路线图》的进一步细节、新加坡核研究与安全研究院本地专家队伍的扩充,以及与国际原子能机构和伙伴国家的持续合作。印度尼西亚及其他地区的进展,也将提供先进反应堆设计在岛屿或沿海环境中运行表现的现实数据。
要点
- 新加坡正在研究核能,以降低对天然气的高度依赖,并实现2050年净零排放目标。
- 能源市场管理局委托Mott MacDonald评估包括小型模块化反应堆在内的先进核能技术的安全性和可行性。
- 2024年,新加坡与美国签署了一项为期30年的民用核能合作协议,加强双方在安全和先进技术方面的合作。
- 新加坡国立大学成立了新加坡核研究与安全研究院,获得6600万新元拨款,并计划到2030年将专家队伍规模扩大一倍,达到约100人。
- 国际原子能机构总干事拉斐尔·格罗西表示,新加坡强大的研究基础和有限的可再生能源用地使其成为值得考虑发展核能的国家。
- 能源市场管理局表示,新加坡尚未决定兴建核电站,并将在评估有前景的解决方案时保留各种选项。
- 能源市场管理局的分析显示,如果找到合适的设计,到2050年核能可提供约10%的电力。
- 《未来电网能力路线图》聚焦分布式能源资源、电网数字孪生,以及随着可再生能源和进口电力增长而维持稳定供电的方案。
- 太阳能仍是新加坡国内的主要可再生能源,目标是到2030年达到2 GWp;电力进口和氢能也在发展中,作为低碳能源的补充选项。
- 新加坡正在考虑浮动式和陆上小型模块化反应堆,两种方案各自面临不同的安全、成本和监管挑战。
- 区域发展势头正在增强,包括印度尼西亚首个项目取得许可进展,以及印度和新加坡计划探索小型模块化反应堆合作。






