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核电累计装机1亿千瓦是小目标-[资讯]

发布时间:2022年09月24日    点击:[0]人次

核电累计装机1亿千瓦是小目标?

核电在能源类型里存在感并不高。它既没有煤电般有着基石一样的地位,也不如风电、光伏那般得到国家器重。自从日本福岛核电事故后,全球核电发展进入低迷期,我国在2019年之前连续三年未批准新的核电机组。

根据能源发展十三五规划内容显示,到2020年我国核电在运机组达5800万千瓦,在建机组约3000万千瓦以上,预计核电占比达5%-7%。

实际上国际能源调查发现,截至今年9月底,我国在运核电机组48台,总装机容量只有4988万千瓦,在建核电机组14台,总装机容量1553万千瓦。从目前核电发展的状态看,十三五核电发展规划恐怕大概率是无法如期完成的。那么,在30、60目标下,十四五的核电是否会迎来转机?

核电该如何选择

与煤电不同,核电本身是清洁能源的一员,它与风电、光伏、水电、地热能、氢能都同属于清洁能源。但因为人们对核电并不了解,这也导致核电在发展过程中出现了一些阻碍。

发电的能源短缺问题;

二是它跟煤电相比,具有明显的减排效果;一台百万千瓦的核电机组每年可减少排放二氧化碳600万吨,二氧化硫2.6万吨,氮氧化物1.4万吨,清洁优势明显。从全寿命周期来看,核电的温室气体排放量与风电相当。一座核电厂全寿命周期的常规废物排放量,只相当于同等规模火电厂的0.5%至4.0%之间;

三是核电具有极高能量密度。一座百万千瓦级的核电站,平均每年只需补充约25吨的核燃料,几辆卡车即可满足运输需求,而同样规模的燃煤火电站每年耗煤约300万吨,每天需要供煤近万吨,给运输带来沉重的负担;

四是核电目前单机容量都比较大,适合作为满足电力基本负荷运行的存在,或许是补充和替代煤电的一种选择。

虽然核电有诸多优势,但其安全问题一直处在争议中,我国虽然已经对核电安全进行了立法,但是人们对核事故的担心、对核乏料处理的难题依然是十四五期间核电必须要面对的问题。核电十四五国家应该怎样定调?

由于核电的安全性问题,其基本不具备调峰能力,核电最好的选择就是成为基荷能源替代或者补充部分煤电,因其清洁能源的属性,可以满足我国早日实现碳中和目标的同时又不会因大量压缩火电而导致能源供应紧张。

根据国际原子能机构(IAEA)统计,近年来,核能发电占比较高的法国、韩国、美国的核电机组年负荷因子平均约为75%、85%及90%。上述国家基本以核电作为保障电力负荷需求的基荷能源。

内陆核电重启可行否

我国核电在十三五期间并未得到更好的发展,因为福岛核事故,国内曾经批准的一些核电项目也未能如期开工。国际能源了解到,湖南桃花江、江西彭泽、湖北大畈三大内陆核电站在福岛核电站事故后被叫停。

以湖南桃花江核电站为例,按照规划,桃花江核电项目总投资约670亿元人民币,这不仅是益阳市最大的投资项目,也是湖南省有史以来投资最大的一个工程。根据不完全统计,桃花江核电站在主体工程开工前,前期投入已近40亿元人民币,目前因为设备维护、留守员工工资等支出一直在持续增加。其停工造成的土地闲置、经济下滑、就业安置等间接损失更难估算。

其他两个已经获准的内陆核电站前期投资也非常巨大,但一直未能获准开工,给当地经济发展也带来了不小的影响。关于核电人才的培养支出也非常巨大,因为几个核电站何时复工遥遥无期,很多优秀人才已离开岗位,甚至离开了核电行业,给核电行业未来的发展蒙上阴影。那么十四五期间到底要不要重启内陆核电?对于已核准的内陆核电能否许可其复产、复工?

中国核能行业协会专家委员会常务副主任赵成昆接受媒体采访时说:内陆核电厂在国际范围来讲不是个特别的问题,像美国的核电有超过60%建在内陆,法国比例更高。美国的密西西比河、法国的塞纳河上,都建了大量核电厂。从安全标准等方面,内陆与沿海也没有太大的差别。现在国家格外重视内陆的环境,那么内陆核电厂放射性废水处理后排放的标准可以提到更高,比如沿海要求的放射性活度是低于1000Bq/L,那么到内陆就低于100Bq/L。如需要可以做到基本零排放,技术上都没问题。

对于十四五期间,暂停的内陆核电是否可以开工,赵成昆分析说:我认为十四五期间,内陆地区的核电项目应该争取开工。特别是原来说的两湖一江的厂址条件比较好,满足安全要求。我去过几次,当地民众也问什么时候开工,看得出公众接受的条件也比较好,加上现在的华龙一号或者AP1000技术上完全能够满足要求,而且当地电力需求也较为迫切。已经核准的三个内陆核电厂址差不多已投入一百四五十亿元,所以我想国家应该做出明确的决策。目前中国核能行业协会通过大量论证工作,提出推进华中地区十四五核电发展的建议。

小微堆和高温气冷堆或成新宠

核电技术在不断发展进步中,对于核电的堆型和技术路线的升级也有了不同的要求。曾几何时,核电装机动辄几十万、上百万千瓦,其建设周期长、投资额度大、成本回收速度慢等问题一直成为制约行业发展的因素。

因此有业内专家建议,调整核电堆型,大力发展小堆、微堆,或许是十四五期间的一个新的选择。据了解,2020年代中期的微堆,指10MW或更小的核反应堆,其造价只有美国或欧洲大型核反应堆造价的1/4,比中国或韩国大型核反应堆的造价还低。它基本不受成本约束,没有施工期长的成本利息和风险。

微堆运行温度约为800,是热-电联产、工业供热的最佳温度。这将使核反应堆不仅可以用来发电,也可以用来供暖。因为其堆型较小,其建设周期也比较短,新的技术甚至可以将其施工周期压缩在几个月的时间。目前该技术深得美国政府重视,据美国相关专家介绍:这种堆的规模是典型商用堆的2000到3000分之一,能够给2000多个家庭供电,比正在试验的下一代研究堆还会更小。

美国前能源部长、著名核物理学家、麻省理工学院教授欧内斯特˙莫尼兹表示:我认为,小微堆是一个非常有趣的方向,因为建造一座50兆瓦的核电厂与一座1200兆瓦的核电厂相比,资金投入会更少,风险会更低,融资也会变得更容易,显然整个项目会更易于推进。

而小堆和微堆未来如果可以规模化、分散式发展,其成本下降空间巨大,将成为我国北方冬季采暖、边远地区离供电的最佳模式。

另一种核电技术新宠就是高温气冷堆。高温气冷堆因堆芯出口温度很高,通常可达到850℃-1000℃或以上,且用氦气作冷却剂而得名,被称为具有第四代核电系统特征的先进堆型。

高温气冷堆具有固有安全特性,设有阻止放射性释放的多重屏障,发生事故不需专设的冷却系统,且能够自主停堆,不会发生堆芯融化、大量放射性释放事故。清华大学核研院院长、高温气冷堆专项总师张作义介绍说:山东石岛高温气冷堆示范项目从设备制造国产化情况看,示范工程国产化率已达93.4%,远超重大专项预设目标,是目前国产化率最高的核电项目。另外,氦气阀门和电磁轴承国产化研究已取得基础性进展,核级石墨国产化也在积极研究推进。由此可见,该项技术值得在十四五期间得以推广和发展。

1个亿的小目标

国家已经为风电、光伏未来发展定下12亿的目标,那么核电在十四五期间应该新增多少装机呢?

华能集团董事长舒印彪表示,十四五期间,中国核电有望达到1亿千瓦规模,包括在运0.7亿千瓦、在建0.3亿千瓦,发展空间巨大。

中国核能行业协会发布核能发展蓝皮书《中国核能发展报告(2020)》(下称《报告》)内容显示:十四五期间及中长期,核能在我国清洁能源低碳系统中的定位将更加明确,核电建设有望按照每年台持续稳步推进。核能是可大规模替代传统化石能源的基荷能源,可以与风、光伏等清洁能源互为补充、协同发展。

不过针对核电十四五的发展规划,也有一部分专家认为应该更加谨慎对待,因为现在发展核电已经与西方国家发展核电高峰时段的能源供需关系大不相同,西方一些核电发展规模较大的国家是因上世纪石油短缺、能源供应不足被动做出的选择,而我们国家的风电、光伏技术进步日新月异,其发电成本已经明显低于核电,而且不存在核乏料处理等棘手问题,因此我们是否有必要在十四五期间规划新的核电项目仍有待商榷。

综上所述,国际能源认为,核电是我国能源的重要组成部分,其存在的价值不仅仅在于提供能源供应本身,核电的发展涉及国家安全和国际地位,我们必须要保持核电一定的发展速度和技术研发能力,以确保行业人才可以得到积累。

国际能源认为,十四五期间,核电的发展速度应该高于十三五,但需保持在安全可靠的发展前提下。既不跨越式飞速增长,也不就此停滞不前。希望国家有关部门在通过调研的基础上,按下核电发展启动键,给核电发展一个合理的空间,共同叠加12亿千瓦底线,协同致力碳中和目标提早实现。

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郑睿臻

北京生命科学研究所

广东农科院博士后

广东人才