背景
“碳中和”是指釋放的二氧化碳和吸收的二氧化碳相當(dāng),使大氣中的二氧化碳不再增加。我國作為世界最大的發(fā)展中國家,長期以來堅持《聯(lián)合國氣候變化公約》,積極參與氣候變化行動,《巴黎協(xié)定》后,已逐漸從氣候治理體系的“跟隨者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙I(lǐng)者”。2060年前實現(xiàn)碳中和是黨中央、國務(wù)院統(tǒng)籌國際國內(nèi)兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策,為全球疫后經(jīng)濟可持續(xù)和韌性復(fù)蘇、清潔能源發(fā)展提供了重要政治動能和市場動能。我國把應(yīng)對氣候變化作為推動我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型增效、引領(lǐng)全球綠色低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命的重大戰(zhàn)略機遇,通過推動能源生產(chǎn)和消費革命、綠色工業(yè)體系創(chuàng)建和城鎮(zhèn)化低碳發(fā)展,基本扭轉(zhuǎn)二氧化碳排放快速增長的局面,在為全球應(yīng)對氣候變化做出重要貢獻的同時,也將促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護協(xié)同,提升經(jīng)濟社會發(fā)展效益。
能源電力低碳化是實現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)
當(dāng)前能源消費產(chǎn)生的二氧化碳約占我國碳排放總量的85%,能源低碳化對實現(xiàn)碳排放目標(biāo)起決定性作用,結(jié)構(gòu)上將實現(xiàn)“煤下降、油達峰、氣提高、非化石能源大幅上升”?!笆奈濉逼陂g,我國能源消費產(chǎn)生的二氧化碳仍呈上升趨勢;“十五五”期間將實現(xiàn)碳排放達峰,中遠期,能源轉(zhuǎn)型加速實現(xiàn)深度減排,電力消費在經(jīng)濟增長和電能替代驅(qū)動下保持增長,整體將呈現(xiàn)“前松后緊”的節(jié)奏。
2030年前實現(xiàn)碳達峰的難度不大。習(xí)近平總書記提出,2030年我國非化石能源占一次能源占比將達到25%以上、新能源裝機12億千瓦以上。根據(jù)有關(guān)部門對國民經(jīng)濟發(fā)展和能源消費總量預(yù)測,2030年我國能源消費總量55~60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,在水電裝機4.1億千瓦情況下:若新能源累計裝機12億千瓦,核電年均新增裝機約5~6臺,可實現(xiàn)非化石能源占比25%的目標(biāo);若核電每年新開工6~8臺機組,新能源年均新增1億千瓦,屆時未來非化石能源消費占比將有望達到30%,超出原有承諾,并為實現(xiàn)2060年碳中和目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。
碳達峰后,進一步實現(xiàn)“碳中和”,非化石能源發(fā)展速度需要倍增。如2030年非化石能源占比25%,則2030~2050年非化石能源占比年均提升幅度需倍增至2%以上,電力領(lǐng)域要盡早實現(xiàn)碳中和,為其它領(lǐng)域碳排放爭取更多空間。
初步測算,2050年我國消費總量50~56億噸,非化石能源占比55%~85%,新能源裝機規(guī)模將達到40~50億千瓦,年均增長1.5億千瓦左右,僅考慮沿海地區(qū),核電裝機將達到2億千瓦左右,若能在內(nèi)陸布局,有望實現(xiàn)裝機4億千瓦左右。
核電將迎來新的發(fā)展機遇
我國新能源資源豐富地區(qū)主要在“三北”地區(qū),電力消費集中在土地資源緊張、可再生能源稟賦不足的中東部地區(qū),核電是實現(xiàn)碳中和的重要選擇。核電運行穩(wěn)定、可靠、換料周期長,是目前唯一可大規(guī)模替代化石能源基荷、并具備負(fù)荷跟蹤能力的“零碳電源”。核電應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮原有基荷電源作用,滿足基荷需求。更為重要的是,核電作為本地電源,將部分取代現(xiàn)有煤電,與風(fēng)電、太陽能等間隙性可再生能源協(xié)同發(fā)展,承擔(dān)保障能源安全和系統(tǒng)安全的雙重職責(zé)。
1我國核電具備大規(guī)模發(fā)展的良好基礎(chǔ)
截至2021年底,我國大陸已經(jīng)投入商業(yè)運行的核電機組53臺,在建機組16臺。核電機組總裝機容量約5465萬千瓦,約占全國電力裝機容量的2.3%。2021年1~12月,運行核電機組累計發(fā)電量4071億千瓦時,約占全國累計發(fā)電量的5.02?%,相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤11558萬噸,減少排放二氧化碳30282萬噸。
我國長期保持良好的核安全記錄。核電安全運營指標(biāo)居世界前列,從未發(fā)生國際核事件分級(INES)2級及以上的運行事件;各在運核電廠未發(fā)生較大及以上環(huán)境事件、輻射污染事件,未發(fā)生火災(zāi)爆炸事故,未發(fā)生職業(yè)病危害事故。
我國已經(jīng)建成完善的核電工業(yè)體系。核電技術(shù)實現(xiàn)了“二代”向“三代”的跨越,福清5號機組商業(yè)運行,標(biāo)志著我國在三代核電技術(shù)躋身世界前列,“華龍一號”已具備批量化建設(shè)能力。形成了以上海、四川、東北為代表的三大核電重型裝備制造基地,以及一批泵閥和核電配套設(shè)備制造企業(yè),已全面掌握自主三代核電裝備制造的核心技術(shù),形成了每年8~10臺套三代核電主設(shè)備制造能力,“華龍一號”、“國和一號”設(shè)備國產(chǎn)化率達到85%以上。核電工程建設(shè)管理自主化能力和總承包能力持續(xù)提升,已成功實現(xiàn)了多項目、多基地建設(shè),全面掌握了壓水堆、重水堆、高溫氣冷堆等多種堆型不同容量的核電機組建造技術(shù),具備可同時開工30臺以上的核電機組建造能力。
我國廠址資源可以支撐核電大規(guī)模建設(shè)。截至2019年底,我國已選定核電廠址供75個,總規(guī)劃容量4.1億千瓦,其中沿海廠址38個,可支撐裝機2.3億千瓦,內(nèi)陸廠址37個,可支撐裝機1.8億千瓦,為核電批量化建設(shè)、規(guī)?;ㄔO(shè)奠定了基礎(chǔ),滿足行業(yè)中長期發(fā)展需要。
2我國核電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
我國核電發(fā)展有良好的基礎(chǔ),但也面臨許多挑戰(zhàn),諸如核電安全、核電經(jīng)濟性、鈾資源保障、公眾接受度等等。
我國堅持采用最先進的技術(shù)、最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展核電,按照多重屏障、縱深防御的理念,嚴(yán)格管理核設(shè)施選址、設(shè)計、建造、運行、退役等全生命周期活動,確保穩(wěn)妥可靠、萬無一失。但是,核電安全永遠在路上,要始終把核安全放在各項工作首位,將核安全要求作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和決策的重要依據(jù)。
核電面臨著較大經(jīng)濟性的挑戰(zhàn)。為了滿足國際最高核安全標(biāo)準(zhǔn)和60年設(shè)計壽命的要求,三代核電首批項目單位造價明顯高于二代核電,并出現(xiàn)了工期延誤、造價超概算嚴(yán)重等突出問題,直接影響了核電的經(jīng)濟競爭力。同時,隨著我國電力消費增速放緩、電力市場化改革的逐步推進,使核電平均上網(wǎng)電價和利用小時數(shù)下降,核電的市場環(huán)境發(fā)生深刻變化??偟膩砜矗穗娕炕ㄔO(shè)后可大幅降低造價,在多數(shù)東部沿海地區(qū)燃煤標(biāo)桿電價水平,也具有一定的競爭力,但比起目前在運的核電機組,新建設(shè)機組的競爭力還是在一定程度上減弱。考慮到風(fēng)電、太陽能隨著技術(shù)進步,其成本仍將大幅下降,將給核電競爭和規(guī)模發(fā)展帶來壓力。
建立穩(wěn)定的天然鈾保障供應(yīng)體系,是我國核電大規(guī)模發(fā)展的重要基礎(chǔ)。初步估計,在現(xiàn)有技術(shù)條件下,核電裝機2億千瓦,每年需要天然鈾礦資源3.79萬噸,全壽命鈾資源需求占全球探明資源的三分之一左右,需要面向兩個市場,加大鈾資源保障力度,提升核燃料供應(yīng)保障能力。
公眾核電接受度是核電大規(guī)模發(fā)展面臨的問題。不同省市、不同部門、不同專家、不同群體等都對核電大規(guī)模發(fā)展的必要性缺乏戰(zhàn)略共識。公眾對核電安全認(rèn)知存在誤區(qū)和盲區(qū),部分專家也缺乏理性、科學(xué)的核安全觀,鄰避效應(yīng)和恐核效應(yīng)對核電發(fā)展帶來不利影響。需要各方堅定核電發(fā)展的決心,統(tǒng)一核電發(fā)展共識,提高公眾核電認(rèn)知水平,完善法律體系,建立多層次的利益補償與互惠機制,加強核電信息公開與公眾參與,獲取廣泛支持。
結(jié)論
我國實現(xiàn)碳中和目標(biāo),核電大規(guī)模發(fā)展是必不可少的。2050年,我國核電裝機將超過2億千瓦,若發(fā)展內(nèi)陸核電,有望達到4億千瓦左右。我國已具備良好基礎(chǔ)條件,未來核電大規(guī)模發(fā)展要堅持把核安全放在高于一切的位置,加快突破核電重大關(guān)鍵技術(shù)和卡脖子問題,進一步降本增效提升經(jīng)濟競爭力,加大鈾資源保障力度,大幅提升公眾核電接受度。
(作者單位:中國廣核集團)