机遇期稍纵即逝,核能规模化发展和科技创新需同步推进

2021-04-14 09:11  来源:中核集团    核电  核电规划  核能利用  核工业  中核集团

截至2020年12月底,我国在运核电机组49台,装机容量为5102.72万千瓦,占全国全口径装机容量的2.27%;2020年累计发电量为3662.43亿千瓦时,占全国全口径累计发电量的4.94%。在建核电机组14台,在建装机容量1553万千瓦,在建规模继续保持全球领先。


低碳转型:我国新时代社会主义现代化建设的重要目标和生态文明建设的核心内容

疫情后实现“绿色经济复苏”已成为世界广泛共识。2020年以来突如其来的新冠疫情对全球经济的产业链、供应链产生了严重的冲击,在各国家和地区联系如此密切的今天,“没有人是一座孤岛,每个人的命运都紧密相连”。当前,气候变化的负面影响比原来预计的更迅速、更广泛、更剧烈,更需要全人类的共同努力。

碳中和目标的提出对于提振各方应对气候变化信心和行动意愿,引领全球经济技术变革潮流意义重大。目标的提出引起了国际社会的强烈反响,欧盟将其2030年减排目标提高到60%,日本和韩国随即宣布2050年实现碳中和,美国当选总统拜登表示,执政后立即返回《巴黎协定》,承诺在4年里向可再生能源和基础设施等领域投入2万亿美元,2050年实现碳中和。该目标的提出,充分展示了我国为全人类共同事业而不懈奋斗的大国责任担当,有利于提升国际影响力和领导力。

当前围绕应对气候变化的国际博弈,已经不仅仅是一个生态或环境问题的范畴,而是一个国际政治问题,应充分发挥应对气候变化是我国优势外交领域的作用。一方面,我国可搭建起发展中国家和发达国家之间起沟通对话的“桥梁”,同时,加强绿色“一带一路”建设与“南南气候合作”。另一方面,气候领域存在我国与美国等西方国家对话、沟通、合作的空间和可能,在当前百年未有之大变局加速演进,单边主义、保护主义、霸凌行径上升的背景下,应努力成为破解美国对我孤立和打压的重点领域。

国际社会对疫情后中国引领世界实现绿色复苏充满期待,党的十九届五中全会公报就我国加快能源和经济的绿色低碳转型提出了新的要求,“十四五”规划被期待成为世界经济绿色复苏政策导向的“风向标”。紧迫的碳达峰和碳中和目标下,将加快“倒逼”能源和经济绿色低碳转型,促进经济社会高质量发展,特别是在“两新一重”重点投资领域将强化绿色导向。在新基建方面,将大力发展数字经济和新能源基础设施,促进数字化和低碳化相结合,推进产业转型升级和高质量发展。在新型城镇化方面,加快建筑节能改造,发展绿色建筑、交通,推动分布式能源利用。在水利、交通重大工程方面,强化防范气候风险,适应气候变化,优化交通运输方式,促进节能降碳。

在目标导向下,各级政府和社会各界需积极部署和尽早行动。在碳中和目标提出后,2020年12月习近平主席在气候雄心峰会上就我国的碳减排目标等作出了进一步的承诺,并在接下来18日闭幕的中央经济工作会议首次将“做好碳达峰、碳中和工作”作为2021年的重点任务。这些表态和承诺要求各级政府和社会各界认识到,对内推进目标导向下紧迫的低碳转型,成为我国新时代社会主义现代化建设的重要目标和生态文明建设的核心内容,也是打造现代化大国核心竞争力的必由之路。碳中和目标的提出,要求各级政府和社会各界要提高应对气候变化的政治站位,坚持新发展理念,树立紧迫意识、竞争意识和责任担当意识,积极部署和尽早行动。

稳定、高效、清洁:全球绿色低碳发展潮流核能作用不可低估

截至2020年12月底,我国在运核电机组49台,装机容量为5102.72万千瓦,占全国全口径装机容量的2.27%;2020年累计发电量为3662.43亿千瓦时,占全国全口径累计发电量的4.94%。在建核电机组14台,在建装机容量1553万千瓦,在建规模继续保持全球领先。

我国核电技术实现了型谱化发展,完成了由“二代”向“三代”的技术跨越,“华龙一号”全球首堆已并网成功;在聚变技术方面,完全自主地掌握了大型托卡马克核聚变装置的设计、修建和运行技术,在磁约束、惯性约束核聚变领域均已建成了重要实验平台,开展了大量高水平实验。同时,在铀矿勘查、铀矿冶、铀浓缩、核燃料元件制造以及乏燃料后处理等重要环节不断实现技术突破和产业升级,逐步建立起自主、先进的核燃料循环体系。

碳中和目标的提出,为核能行业发展带来机遇:

一是低碳电力需求的增长将为核能发展提供需求空间。我国全社会用电量分为全行业用电量和居民生活用电量,其中全行业用电量占绝大部分。对于全行业用电量,普遍认为在“十四五”及中长期,经济增长、电气化水平不断提高对于电力需求的拉动效应,仍将显著强于产业结构调整、用电效率提高对于用电需求的抑制作用。对于居民生活用电,随着电力基础设施的不断完善,配网和农网的改造升级,城镇化率和居民家用电气水平的持续提高,将拉动居民生活用电保持平稳较快增长。总体来看,我国用电需求将在相当长的时间内保持增长的趋势。

二是核能将为电网的安全稳定运行提供有效保障。我国风、光等可再生能源发展迅速,随着碳中和目标的提出,可再生能源的发展势必将进一步加快。然而,可再生能源的大规模上网对电网抵御严重事故的能力提出了更高要求。风、光电源的间歇性、分散性等不稳定性问题非常突出,迫切需要稳定的基荷电源与之互补发展。在大规模可再生能源生产、上网、输送、储能等环节仍存在诸多技术瓶径的情况下,能源转型的紧迫需求为核能发展提供了机遇。

另一方面,能源转型需着重考虑电力系统成本,并不是某一能源品种在经济性上能替代另一种能源即可实现。而核能技术成熟,运行稳定,负荷因子高,是目前唯一可以大规模替代煤炭为电网提供稳定可靠电力的能源,电力系统成本极低,在解决碳中和的系统经济性问题方面具有显著优势。

三是核能是统筹推进生态保护和经济发展的可靠手段。在推动碳中和目标实现的过程中,存在着为保证碳减排而导致局部地区电力供应不足、影响区域经济发展和人民生产生活的风险。2020年下半年,受冬季取暖及工厂用电导致的用电负荷急剧攀升、煤炭国内供应量和国际进口量大幅下降、南方冬季枯水期发电量不足等因素的影响,湖南、江西、浙江等省份纷纷出现电力紧缺、拉闸限电的情况。大力发展核能,特别是加快推进内陆核电的建设,将对党的十九届五中全会公报中指出的优化“国土空间开发保护格局”,推进“四个革命一个合作”的能源战略,保障区域经济“持续健康发展”具有重要意义。

四是全球绿色低碳发展的潮流为核能“走出去”提供契机。随着中国碳中和目标的提出,国际上正在掀起新一轮的绿色低碳发展热潮。目前,全球已有几十个国家提出了碳中和目标和愿景。加之公众对核电安全发展的信心逐步恢复,全球很多国家,特别是发展中国家如波兰、保加利亚、越南、印尼等,立足于其发展需求和能源供应现状,对于发展核电抱有积极态度。我国核电技术处于世界先进水平,在相当多国家和地区具备竞争优势。随着人类命运共同体的号召,以及国家“一带一路”倡议的稳步推进,当下是大力推动我国核电“走出去”、构建对外核能合作新格局的战略机遇期。

机遇期稍纵即逝:稳步推动核能规模化发展,加快行业科技创新

核能较快发展的战略机遇期稍纵即逝。随着碳中和目标的提出,我国及全球的能源转型进程都变得更加紧迫,而我国核电的发展前景尚不明朗。关于中国2050年核电装机规模,各主流研究单位的预期有很大差别,约在1.5亿~5.5亿千瓦,主要取决于国家未来能源革命低碳化的战略目标、技术路线的选择以及各种路线的创新和竞争。考虑到各国能源转型技术路线的选择及基础设施存在“锁定”效应,未来核能较快发展大概只有二三十年左右机遇期和时间窗口期。

一是稳步推动核能规模化发展。大力推动核电规模化建设,机型选择以具有自主知识产权的华龙系列三代大型压水堆为主,保证同一型号机组建设数量,降低建造成本,增强信息反馈,为行业平稳、健康、可持续发展提供保障。

二是加快核能行业科技创新。科技创新是破解核能行业发展困局的出路。构建新型举国体制,整合优势资源,建设具有世界先进水平的综合性国家核能实验室。以国家重大专项的形式,资助具有基础性、前瞻性和新颖性的研究课题,实现关键核电技术、设备、材料、软件的自主化发展。以“模块化、小型化、多功能化、智能化”为方向,加快核电技术创新,拓展核能技术的跨领域应用,提升核电产业经济性。

三是积极适应电力市场改革。核电深度参与电力市场竞争势在必行,企业应树立竞争意识,主动营销,开拓市场。应寻求与地方政府、大型企业等建立稳定的战略合作关系,争取核电优先发电权及保障性消纳政策落地。应考虑建立售电平台(售电公司),延伸经营范围,发展全方位服务功能,为用户提供个性化的能源解决方案,提高用户粘性。应充分发掘核能与可再生能源互为补充、协调发展的价值,尽快开展核电调峰安全分析研究,加强相关人员、技术和管理能力储备。

四是推进核能多用途利用项目落地。核能多用途利用才能最大限度发挥其作用。除了进行发电外,核能在供热制冷、工业用汽、海水淡化、同位素生产、制氢等宽领域、多维度拥有广阔的应用前景,这些应用对于助推碳中和均具有重要价值。另外,随着技术水平和安全性的持续改进,设备自主化国产化能力的进一步提升,核能在极远极寒、太空深海、海岛开发、战备应急等特殊情境下的应用价值将进一步凸显。

五是营造发展核能的良好舆论环境。要创建和谐有利的核能发展环境,需政府、企业与媒体等齐发力。应搭建政府、公众、企业、媒体等多方对话平台,有针对性地做好公众沟通与核科普宣传;采取新媒体推送、开放厂房参观等灵活多样的方式,增强公众信任。应增强政府对核电发展的信心,特别提高其对于核电低碳价值的认可,推动其综合运用行政、市场等手段,完善法律建设,制定发展战略,加大科研与科普资金投入,提高公众对核电价值的认知。

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