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关于新型电力系统中核能定位的思考

2021-04-29 10:39  来源:中国核工业    碳中和  碳达峰  核安全  核能发电

在碳达峰、碳中和目标下,在大规模可再生能源生产、上网、输运、储能等环节仍存在诸多技术瓶颈的情况下,核能应如何重新理解和定位自身?“十四五”及中长期,核能行业应从哪几方面谋求高质量发展?本文给出了比较全面而深入的洞察,并呼唤核能界共同做进一步思考。


编者按:

4月16日,北京市丰台区一储能电站发生火灾,致使2名消防员牺牲、1人失联。这一不幸消息,暴露了储能环节存在的风险。若要依靠大规模储能来克服新能源出力的间歇性和波动性、维持电网稳定,仍有很长的路要走。

在碳达峰、碳中和目标下,在大规模可再生能源生产、上网、输运、储能等环节仍存在诸多技术瓶颈的情况下,核能应如何重新理解和定位自身?“十四五”及中长期,核能行业应从哪几方面谋求高质量发展?本文给出了比较全面而深入的洞察,并呼唤核能界共同做进一步思考。

01“双碳”目标下我国核能发展面临的形势

碳达峰、碳中和目标的提出,为核能的可持续发展提供了新的机遇。气候变化已成为一种全球性非传统安全问题。国际能源署的研究表明,核能是世界发达经济体最大的低碳能源选项,在过去的半个世纪中核能贡献了一半的低碳电力,帮助降低了二氧化碳的长期排放增速,也在欧美等发达国家碳达峰过程中发挥了重要作用。从我国当前的发展阶段来看,推进能源革命,构建以新能源为主体的新型电力系统,实现碳达峰、碳中和愿景目标也同样离不开核能。

核能在构建多元化清洁能源体系中的作用与地位日益凸显。未来十年,我国能源结构清洁化、低碳化转型的力度将进一步加大。当前,可再生能源开发成本快速走低,规模发展迅速,但因静稳天气、昼夜变换等原因造成的可再生能源发电存在间歇性和发电效率低等问题仍无法解决,迫切需要稳定的基荷电源支撑大比例可再生能源接入电网,保障电网安全稳定运行。在大规模可再生能源生产、上网、输运、储能等环节仍存在诸多技术瓶颈的情况下,能源转型的紧迫需求为核能发展提供了机遇。

核电运行稳定、可靠、换料周期长,适于承担电网基本负荷及必要的负荷跟踪,可大规模替代化石能源作为基荷电源,通过与风光水等清洁能源协同发展,共同构建清洁低碳、安全高效的能源体系,对优化能源整体布局、保障能源供应安全具有重要意义。核电在我国能源结构中占比越高越有利于整个电网系统的安全,越有利于电网对风光等间歇性可再生能源的大比例消纳。

核能是构建“双循环”新发展格局的重要载体与抓手。核能是高科技战略产业,涉及70多个专业学科,一次性投资金额大,产业链条长,核电投资建设对相当多的产业形成直接和间接的拉动作用,有助于畅通国内大循环,在后疫情时代有望成为培育新经济增长点的重要产业。一台百万千瓦核电机组,建设期间投资约200亿元,可提供就业岗位近万个,全生命周期对产业链贡献高达上千亿元,有助于扩大有效投资,落实好“六稳”“六保”工作。核能的科技创新辐射带动作用有助于打造自主可控、安全可靠的核产业链,解决“卡脖子”问题,助推我国经济高质量发展。

另外,核电项目也是打通国际大循环的可靠手段。今年1月30日“华龙一号”全球首堆投入商业运行,3月18日海外首堆成功并网发电,将进一步增强华龙技术在“一带一路”沿线国家的影响力和竞争力。以核电项目为纽带,成就国家之间的“百年联姻”,将更有力地扩大对外开放,增强国际合作,促进合作共赢,加快构建新发展格局。

02“十四五”及中长期我国核能发展的思考

坚持底线思维,确保我国核能安全发展。核安全是核能发展的生命线。未来,我国核电发展要形成与碳达峰、碳中和目标相匹配的装机规模,以及沿海内陆均衡发展的空间布局,我们必须要统筹好“发展和安全”的关系,实现好核电安全发展的战略目标,必须要积极思考、预防应对可能的安全风险挑战。为此,“十四五”及中长期,需要落实核安全责任,加强核安全监管与核安全文化建设,确保核安全万无一失。在应对极端自然灾害等小概率事件方面需具有完善的应对措施,实际消除大规模放射性物质释放的可能性。核能发展的法律、法规应进一步完善,建立起完整的核电及核燃料循环技术标准体系。

推进规模化发展,提升核能利用经济性。保持核电稳定建设节奏,基于我国核能发展已有基础和条件,核电机型选择以具有自主知识产权的三代大型压水堆为主,批量化建设机组数不少于30台。通过核电项目规模化建设带动核能完整产业链和相关配套产业优化升级,增强核能全产业链成本竞争优势,降低核电建设每千瓦比投资,使核电电价与其他清洁能源电价相比具有竞争力。有序推动核电布局由沿海省份到内陆省份,在内陆电力负荷较大的地区,适时启动核电项目建设。推动核能全产业链“走出去”,扩大核领域开放合作范围,加快形成国内国际两个市场、两种资源高效联动、互为促进的发展格局。

坚持创新引领,驱动核能高质量发展。近年来,国内外核能科技创新呈现出新的发展趋势,总体上朝着标准化与型谱化、更好的经济性、满足安全标准和更广泛的用户需求,多领域的交叉融合以及与“大数据”、“人工智能”等新技术紧密结合的方向发展。用户场景对核能的需求也由单一的“电力供应”为主向“综合供能”扩展,供应产品也由纯“电”为主向“热、电、汽、氢、同位素”等多用途方向拓展。为此需要立足我国核能技术发展现状,集中力量突破受制于人的关键技术、装备和材料,推动三代核电技术不断优化改进,小堆技术实现型谱化、系列化发展,拓展核能多用途利用领域。开展先进核燃料、乏燃料后处理、放射性废物处理等研究,推动一体化闭式循环先进快堆核能系统列入国家重大科技专项。加强核能技术基础研究工作,发展核安全审评的独立验证和认证能力,全面提升核能自主创新能力,带动核能全产业链实现高质量发展。

树立系统观念,统筹核能全产业链协调发展。当今世界百年未有之大变局加速演进,打造安全可靠、自主可控的核能产业链对于实现核能产业高质量发展显得尤为重要。核能发展是一个庞大复杂的系统工程,必须坚持系统观念,统筹协调好核能发展中内外部方方面面的关系,优化天然铀供应、核燃料生产、核能发电、乏燃料后处理、放射性废物处理处置等各环节的整体布局,同核能装备制造产业和特种核材料产业的发展保持协调的关系。预计到2030年,我国核电用天然铀需求约3万吨,为确保铀资源安全供应,“十四五”及中长期,需进一步加大国内铀资源的勘探力度,持续提升铀矿采冶开发能力,立足国际国内两个市场两种资源,加大海外开发与并购力度,不断完善天然铀的储备体系。进一步优化核燃料加工产业布局,核心设备、元器件、软件预期实现技术突破,稳步建成闭式循环的后处理产业能力,逐步落实核电站放射性废物的区域集中处置。

加强公众沟通,创造核能发展良好环境。核能的可持续发展离不开公众的理解、参与和支持。做好核科普宣传,营造友好舆论氛围已经成为核工业健康持续发展的重要基础之一。福岛核事故后,社会公众高度关注核安全,涉核邻避事件的发生频率有上升趋势,核能行业的公众沟通工作面临着全新的挑战。为此,核能行业需要不断从转变沟通方式、创新沟通平台、提升行业沟通能力等多方面努力,致力于建立透明、可参与的核能行业公众沟通长效机制,营造良好的公众沟通社会环境。加强涉核舆情监测与研判,规范舆情应对机制,快速响应突发事件,发挥权威媒体作用,针对谣言及时辟谣并发布真实信息,将负面舆情的影响控制到最小。推动核科普常态化,组织开展主题性、全民性、群众性核科普活动,广泛传播核知识。核科学系统知识进入各级学校相关课程,同时提高党政领导干部的核科学素养,将“向上科普”与公众科普相结合,从多维度提升公众沟通水平,逐步打破“邻避效应”。最后,还需增强核能企业与地方利益的关联度,促进核能项目与地方经济融合发展,这也是核能公众沟通工作不可或缺的重要组成部分。

核能是大国能源战略和应对全球气候变化最现实的战略选择。碳达峰、碳中和目标的提出,对核能产业未来高质量发展提出了新的要求,需要核能届全体同仁持续深化对碳达峰、碳中和目标的理解,全方位评估核能在“双碳”目标下的定位、作用和发展路径。作者系中国核工业集团有限公司党组成员、副总经理,本文来自其在中国核能可持续发展论坛上——2021春季高峰会议上的讲话(有删减),原题为“在确保安全前提下积极有序发展核电 助力实现碳达峰、碳中和目标”。

 

作者系中国核工业集团有限公司党组成员、副总经理,本文来自其在中国核能可持续发展论坛上——2021春季高峰会议上的讲话(有删减),原题为“在确保安全前提下积极有序发展核电 助力实现碳达峰、碳中和目标”。

 



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