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新中国成立70周年核电发展研究报告(下)

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-26  浏览次数:29
核心提示:核电发展形势与展望核能作为我国现代能源体系的重要组成部分,在助力生态文明建设、推动可持续发展、确保
    

核电发展形势与展望

核能作为我国现代能源体系的重要组成部分,在助力生态文明建设、推动可持续发展、确保国家能源安全、实现我国能源转型、提升经济发展质量效益、提升中国在全球能源治理中的话语权等方面具有重要的作用与地位。

(一)我国清洁能源产业稳步壮大,核能在能源转型中的作用不断提高

随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等发展问题的日益重视,加快能源的清洁化、低碳化发展,已成为世界各国的普遍共识和一致行动。认真贯彻党的十九大精神,加快能源转型和结构调整,扩大清洁能源开发利用,推动绿色发展,已成为我国新时代能源革命的重要任务。

中国已经成为全球第一大能源生产国和消费国,也是当前乃至未来全球能源清洁化、低碳化转型的最大贡献者。核电作为清洁能源发电中的重要一员,在我国能源转型中地位不断提高。2018年我国核电发电量为2865.11亿千瓦时,比2017年上升了15.78%,约占全国累计发电量的4.22%,在非化石能源发电量中的占比达到15.83%。考虑到风电、光伏发电等可再生能源的间歇性、波动性,核电在维持电力系统安全稳定、加强能源多元化保障方面也发挥着重要作用。

2030年前是我国实现碳排放达峰目标的关键期。根据《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年将下降18%,非化石能源占一次能源消费的比重将达到15%;到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年将下降60%~65%,非化石能源占一次能源消费比重将达到20%左右,二氧化碳排放将在2030年左右达到峰值并争取尽早达峰。核能在推进我国能源结构向清洁低碳转型、努力实现上述目标方面将发挥不可或缺的作用。

(二)我国电力需求仍将不断增长,核电仍有很大发展空间

今后十余年是我国全面建成小康社会和实现现代化目标的关键阶段。一方面,我国经济总量将持续扩大,人均能源消费水平将不断提高,继续工业化、新型城镇化、“一带一路”建设、京津冀协同发展、长江经济带发展等对能源保障提出了更高的要求,能源刚性需求将长期存在。另一方面,我国经济发展进入新常态,经济结构不断优化,新旧增长动力加快转换,粗放式能源消费将发生根本转变,我国能源发展将进入从总量扩张向提质增效转变、由传统化石能源向非化石清洁能源转型的新阶段,加快推进能源革命将是我国一项长期战略任务。

清洁替代和电能替代是能源变革的必由之路。随着工业、建筑、交通等各部门的电气化、自动化、智能化发展,清洁电力的优势将逐步显现,电能在终端用能结构中的占比将持续提升。根据相关研究,电能在终端用能结构中的占比将从2015年的21%提高至2035年的32%~38%,2050年有望增至47%左右。到2035年,全社会用电量预期目标为11.4万亿千瓦时,其中非化石能源发电在总发电量的比重将由目前的26.65%提高到50%。

核电具有清洁低碳、能量密度大、换料周期长、高负荷因子、供给可靠性高等特点,在“两个替代”和能源生产与消费革命的转型中具有突出优势。作为目前唯一可以大规模替代化石能源的稳定低碳能源,核电将与风电、光伏发电等清洁能源形成互为补充、协同发展的局面。

(三)安全保障性消纳政策需要进一步落实,开放竞争的电力市场对核电提出新的要求

核电按基本负荷实现安全保障性消纳,有利于最大程度发挥核电环保减排的优势,促进清洁能源利用。近年来,包括核电在内的清洁能源消纳问题受到国家高度重视。国家发展改革委、国家能源局先后印发了《保障核电安全消纳暂行办法》《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》。在一系列措施下,2018年我国核电设备平均利用小时数为7499.22小时,设备平均利用率为85.61%,实现两年连续增长。但与《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》提出的2019年“全国核电基本实现安全保障性消纳”、2020年“全国核电实现安全保障性消纳”的要求相比,部分省区还要付出更大的努力。

2015年新一轮电力体制改革以来,我国电力市场化改革逐步加快,在增量配电改革、电力现货市场建设、交易机构股份制改革等方面都取得了积极进展。2018年全年市场化电量达到2.1万亿千瓦时,在全社会用电量中占比30%,比上年提高4个百分点。随着改革推进,市场化因素将在电力系统中占据更重要的地位,核电参与市场化交易的进程也将加快。依据《关于有序放开发用电计划的实施意见》,国家鼓励核电参与电力市场竞争和开展辅助服务交易,核电上网电价将面临更为直接的市场竞争。在争取落实国家保障核电安全消纳政策、保障核电上网电量的同时,核电企业需要加快适应进一步开放竞争的电力市场的新要求,主动降本增效,从技术改造更新、优化项目建设管理、有效降低财务成本、加强备品备件管理、提高安全运行能力、合理降低燃料成本、建立健全激励机制等各方面积极采取应对措施。

(四)三代核电的批量化、规模化建设,将推动核电经济性持续提升

2018至2019年,我国首批三代核电项目(三门核电、海阳核电、台山核电)陆续建成并投入商运,其中三门核电1号机组、台山核电1号机组分别是AP1000全球首堆和EPR全球首堆。为了满足更高的安全标准和60年设计寿命的要求,三代核电采用了更高性能的设备、材料和更高安全水平的系统设计,同时由于首堆工程的一系列技术引进费用、研发费用以及工程建设中的设计变更、工期延误等因素,导致工程费用大幅增加,三代核电首批依托项目单位造价明显高于二代改进型核电。

随着三代核电首批项目建成,系统设计、关键设备制造、施工建造、调试等各阶段的技术、工艺流程均得到验证和固化,后续三代核电的关键设备国产化、标准化具备了良好的基础;同时国内外6台“华龙一号”机组工程建设经验持续反馈,后续工程设计不断优化,近期批量化建设的三代核电项目造价可大幅降低,远期规模化建设的三代核电项目在单位造价和上网电价上能够逐步接近二代改进型核电的水平。

(五)自主掌握核心技术对我国更为关键,核能发展仍需大力投入和协同创新

与发达国家相比,我国核电发展起步较晚,但通过自主创新和引进、消化、吸收、再创新,较快地掌握了世界先进核电技术。自主三代“华龙一号”“国和一号”的研发成功,标志着我国在由“二代技术”向“三代技术”的跨越中取得了重大进展。与此同时,我国高温气冷堆示范工程已进入全面安装阶段,预计2020年投入运行;快堆示范工程已开工建设;小型模块化反应堆、四代反应堆和聚变堆研发领域都取得了重要进展。我国核电自主创新能力迈上了新台阶,但是我国核电科技创新能力还不能满足全面自主发展的要求。与核电强国相比,核级泵阀、数字化仪控系统、关键零部件和基础材料等核心技术依然存在短板,受制于人的局面尚未得到根本改变;在先进核能系统的研发上,多为跟随模仿,原始性、前瞻性创新少。当前,全球经济与贸易环境发生剧烈变化,将对我国核电国际合作带来新的挑战。

核领域关键核心技术是要不来、买不来、换不来的。世界核能技术正在持续快速发展,在核能技术水平上我国仍有待进一步提高。我国应发挥后发优势,瞄准世界核能科技前沿,加大投入,通力合作,加强创新体系建设,强化基础研究,突出关键技术、核心技术的自主创新,为实现核电强国的目标提供有力支撑。

(六)核电全产业链稳步发展,但部分环节亟需加快推进

经过30多年的发展,我国已成为拥有自主三代核电技术并形成全产业链比较优势的国家。在核燃料供应方面,我国核燃料产能已跻身世界第一阵营,可以满足国内核电和核电“走出去”对各种型号燃料的需求;在核电装备制造方面,形成了每年新开工建设8至10台核电机组的主设备制造能力,百万千瓦级三代核电机组关键设备和材料的国产化率已达85%以上;在核电工程建设方面,全面掌握了压水堆等多种堆型的核电建造技术,具备同时开工30台核电机组的建设能力。在核电发展的带动下,我国核电全产业链保障能力持续提升。但受国内外市场环境的影响,我国核燃料产业、核电装备制造、核电工程建设领域都面临许多挑战。其中,核燃料循环后段、放射性废物处置能力不足,亟需加快改进。

核燃料产业是高科技战略性产业,是核工业发展的基石,是核电发展的“粮仓”。经过60多年的发展,我国已经建立起只有少数几个国家才拥有的比较完整的核燃料循环体系,保障了核燃料的可靠供应。但是,随着核电的快速发展,乏燃料产生量、放射性废物产生量持续增加,对核燃料循环后段、放射性废物处置能力提出了新的更高的要求。国家对乏燃料后处理、放射性废物处置高度重视,有关政府部门正在积极协调沟通,紧锣密鼓开展工作,加强规划和政策引导,推动重大项目实施;有关企业正在加强创新,协同发展,加快产业科技攻关,推进产业高水平发展,补齐产业链发展短板,努力实现核能产业全面、协调、可持续发展。

(七)核能与地方经济融合发展成为核能发展新常态,核科普宣传与公众沟通尤为重要

从北到南,我国已建成辽宁红沿河、山东海阳、山东荣成、江苏田湾、浙江海盐、浙江三门、福建宁德、福建福清、广东大亚湾、广东台山、广东阳江、海南昌江、广西防城港等13个核电基地。在核电厂所在的地区,核电不但成为地方经济的重要组成部分,为提升当地经济实力、推动经济高质量发展作出了突出贡献,而且带动了当地科技、产业、社会、人文、旅游、商业与服务业等各方面的进步与发展,得到了当地社会公众的广泛认可和支持。这些核电基地与当地经济社会深度融合发展,已经成为创造共同繁荣、共同进步、共享利益的命运共同体。

随着我国生态文明建设的深入推进,公众对于“绿水青山就是金山银山”的认识逐步增强。而福岛核事故导致公众对核电安全的疑虑有所增加,公众接受度逐渐成为核电发展必须面对的重要问题。因此,核电企业必须更加重视核安全,重视信息公开与公众沟通,并积极承担社会责任,重视与地方经济的融合发展,以获得公众的理解和支持。实现与地方利益共享、融合发展,是今后核电发展的必然要求。如何结合周边发展规划与地方协同实现产业共融,如何保护当地公众切身利益实现对群众利益的合理补偿,如何尽可能提供就业机会和服务需求让周边公众与核电发展共赢共享等,成为今后核电发展中必须妥善解决的问题。

融合发展与良好的公众沟通密不可分。核电作为一种高度复杂的现代科技,具有事故概率极低、但一旦发生事故危害巨大的特点。由于核知识的专业性和复杂性,公众对核电的安全性不易理解,容易产生疑虑和误解。基于此,核电的公众沟通必须首先在科普宣传上下功夫,提高社会公众对核安全的认知。同时,作为国家战略性新兴产业,核电是建设美丽中国的重要措施之一,也希望在各级政府积极支持下,各方通力合作,不断提高公众沟通工作水平,建立起有利于核电发展的良好社会环境。新中国成立70年来,我国核能发电取得了历史性的突破,谱写了核能和平利用的辉煌篇章。展望2035年,我国核能发电量将超过美国和其他国家,核电在我国发电量中的占比将从现在的4.2%上升到10%左右。核能必将在我国优化能源结构、保障能源供应安全,改善空气质量、助推美丽中国建设,优化电源布局、缓解能源输送,促进经济发展、带动科技进步等方面发挥更大的作用。

作者: 郑玉辉  中国核能行业协会专家委员会委员   刘玮  中国核能行业协会战略研究部主任助理

 
 
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