我国核能高质量发展步入战略机遇期

电力18讯：

文/汪永平·中国能源研究会研究咨询部副主任

樊柳言·中核集团技术经济总院

近年来，我国核电装机快速增长，在建规模世界第一，自主先进核电示范工程建设稳步推进，核能科技创新能力及安全性和经济性持续提高，核电关键设备和材料自主化、国产化水平稳步提高，铀资源、核燃料保障能力大幅提升，核能发展政策法规体系不断完善，核能行业管理、核安全监管、核应急、核安保等相关能力进一步提升和完善，核能产业发展空间进一步拓宽，规模化发展基础条件更加完善，为迎接核能产业新一轮高质量发展的战略机遇期提供了基础保障。

 

未来全球能源发展的重要选择

 

截至2018年底，全球在运机组454台，总装机容量4亿千瓦，分布在31个国家或地区；在建核电机组54台，总装机容量5501万千瓦，分布在17个国家或地区。2018年核电发电量已回到福岛核事故前水平，占比约11%。在全球范围内，核能产生了近三分之一的清洁电力。在美国，这个比例超过50%。

 

虽然世界能源供需格局面临诸多不确定因素，但核能仍是全球能源发展的重要选择。2018年,第九届世界清洁能源部长级会议明确将核能纳入清洁能源，同时强调，必须共同努力确保所有清洁和创新技术都成为无排放未来的一部分，并倡议关注核电用于基荷电力，以及创新的下一代核能技术。

 

核电既可作为基荷供应易调度电力，又可参与调峰响应电能需求，与间断性的可再生能源形成补充。实践证明，在大多数国家，间歇性可再生能源在电力结构中的总体比重不能超过30%到40%，否则会产生不可接受的电力成本，并造成一定的电力供应安全风险。可再生能源应用的瓶颈，主要在于无法大规模储存电能，该技术难题至今仍未突破。因此，核能产业在减缓气候变化、确保能源安全和社会经济效益方面的优势，是许多国家（特别是发展中国家）计划引入核电或扩大现有计划的重要原因。

 

目前全球核能产业技术开发朝着“小型化、智能化、多功能化”的方向发展，而随着技术的突破和安全性、经济性进一步提升，除大型核电机组外，核能也将在工业领域形成新的应用空间。

 

另外，核能产业发展所需天然铀在全球范围内是有保障的，2050年前，在核能产业发展需求和市场价格竞争的驱动下，全球中低成本的铀资源量有望持续增加，并满足核能发展需求。全球铀转化、铀浓缩，及核燃料制造领域未来仍将保持供应充分的状态。目前，全球核燃料循环前后段发展、放射性废物管理取得新进展，为产业可持续发展奠定了良好基础。

 

能源结构合理化演进中不可或缺

 

在经济新常态背景下，至2050年我国能源需求总量增速可能将持续放缓。目前，我国非化石能源电力增长强劲，占一次能源消费比重大幅上升。尤其近年来，核电成为我国东部沿海地区清洁能源的主力之一，促进了能源消费和生产结构向低碳化和清洁化演进。

 

核能产业发展不仅可以缓解能源安全和环保压力，而且铀资源能量密度高、储存空间小、便于运输、管理和储存成本低，其化学性质稳定，能够长时间大量安全储存。同时，由于今后一段时间，世界主要核电国家的核能发展需求相对低迷，为我国提高铀资源及核燃料保障能力和水平，提供了良好机遇。

 

当前，核电及核动力的开发应用在我国现代能源体系建设中已不可或缺。核能可部分代替煤电、为电网提供稳定可靠的电力，而且其属于高技术产业，有利于提高综合国力、推动自主创新、拉动科技和区域经济发展。中长期看，核能发展还可以向综合利用、多功能化拓展，尤其是核电站热电联供技术和低温供热技术已有成熟的设计和试验，核能供热选址和工程示范工作正在推进中。

 

此外，以沿海地区大型化工、冶金项目节能减排和能源结构调整为现实诉求，海上浮动式核能多元供给平台正在加快研发和工程应用，核能制氢及海水淡化融合技术研发和工程化示范验证取得进展，陆海交通运输尤其绿色电动车将与核能制氢技术紧密结合。

 

可以说，核能是我国清洁低碳、安全高效的现代能源体系建设的重要组成部分。面向2050年，核能将在保障国家能源安全、促进能源结构优化调整和向低碳转型升级，以及深化能源供给侧结构性改革等方面发挥出重要的作用。

 

优化调整电力结构的基荷电力

 

纵观我国各种电源的特点和制约因素，能源转型对电力系统特征的影响是巨大的。近期看，忽视整个能源和电力系统为消纳清洁能源付出的努力和成本，是不可取的。特别是片面追求风电和太阳能等新能源的快速发展及百分之百消纳，将极大提高系统的备用成本，限制电力系统可承载的新能源规模，反而会制约风、光等新能源发展。从中长期来看，即便在智能电网与能源互联网+环境下，供需双向互动，通过可时移负荷和可削减负荷参与需求响应及能效电厂等需求侧资源，增强电力系统的灵活性，以及采用新型储能等建立电力系统保障体系，其作用有限，而且要有个渐进过程。

 

核能发电具有大容量、波动性小和可利用小时数高，可大规模可持续供电的独特优势。根据国际原子能机构（IAEA）统计，核能发电占比较高的法国、韩国、美国核电机组的年负荷因子近年来平均约为75%、85%及90%。这些国家的核电机组上网对稳定本国电网以及整体电价水平发挥了积极的作用。

 

核能是世界上目前已知的最安全的提供稳定电力的能源，全球主要核电国家都将核电定位为基荷电源，尽可能保证按最大发电能力稳定运行。而当前我国核电装机容量及发电量比例较低，应该有效替代一部分煤电承担的基荷电力，核能应该具有超越当前预期的发展空间。

 

国家生态文明建设的重要选择

 

积极应对气候变化，强化清洁、低碳发展，是我国促进国家生态文明建设、实现可持续发展的内在要求，也是深度参与全球治理、打造人类命运共同体，推动全人类共同发展的责任担当。按照国家生态文明建设战略部署以及大气污染防治和应对气候变化目标及《巴黎协定》中已经承诺了减排目标，我国加快低碳清洁能源发展势在必行。

 

然而，近年来随着清洁能源产业不断发展壮大，风电、光伏等装机和发电量比重快速提升，风电、光伏等可再生能源的利用水平正逐步接近并部分超过国际公认的平均合理水平，风电、光伏发电的大规模集中并网，对电网的适应性和调频调压能力提出了更高要求。

 

目前我国电力系统尚不完全适应更大规模波动性和随机性强的新能源的快速接入。同时，考虑到后续水能、风能和太阳能等可再生能源开发的资源限制和生态环境制约，及其大规模发展带来新挑战，核能将在我国低碳清洁、安全高效的现代能源体系中扮演更加重要的角色。