關(guān)于推進(jìn)華中地區(qū)“十四五”核電發(fā)展的建議

首席專家：王炳華

文章摘要：

推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展是關(guān)系國(guó)家發(fā)展全局的重大戰(zhàn)略。長(zhǎng)江中下游的華中地區(qū)近年來經(jīng)濟(jì)增速較快，但也面臨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整任務(wù)較重、節(jié)能減排壓力較大等挑戰(zhàn)。為貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”指示精神，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織專家從華中地區(qū)綠色發(fā)展的角度，對(duì)華中地區(qū)的電力需求增長(zhǎng)、電源結(jié)構(gòu)、本地資源、環(huán)境容量約束、電力系統(tǒng)安全等進(jìn)行了相關(guān)研究。研究認(rèn)為，穩(wěn)步推進(jìn)華中地區(qū)“十四五”核電發(fā)展，是優(yōu)化華中地區(qū)電源結(jié)構(gòu)和解決電力需求問題的戰(zhàn)略選擇，對(duì)促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展和改善環(huán)境質(zhì)量具有重要和長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

1.華中地區(qū)電力發(fā)展面臨的主要問題

華中地區(qū)在國(guó)家重大區(qū)域戰(zhàn)略中地位十分重要。近年來，電力工業(yè)發(fā)展主要面臨以下問題：

一是電力供需平衡吃緊。2018年，我國(guó)全社會(huì)用電量為6.9萬億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)8.4%，增速創(chuàng)2012年以來新高，其中華中電網(wǎng)的湖北、湖南、江西三省用電量增速分別為10.8%、10.4%、10.4%。全國(guó)電力供需形勢(shì)已從總體寬松逐步轉(zhuǎn)為總體平衡，而華中地區(qū)電力供需已出現(xiàn)平衡吃緊，2018年華中四省全網(wǎng)最大負(fù)荷已達(dá)15065萬千瓦，當(dāng)年迎峰度夏期間最大外來電力調(diào)入2156萬千瓦。根據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè)，“十四五”期間華中地區(qū)的電力需求年均增速為6%，在全國(guó)處于較高水平，2025年全網(wǎng)最大負(fù)荷為24673萬千瓦，未來電力平衡將面臨較大壓力。

二是本地一次能源資源有限。華中地區(qū)水電資源已接近開發(fā)完畢；風(fēng)電和光伏資源品質(zhì)處于全國(guó)中下游水平，開發(fā)成本較高；煤電主要從煤炭主產(chǎn)區(qū)調(diào)入動(dòng)力煤；相當(dāng)部分電力電量依靠區(qū)外來電。本地一次能源資源支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力不足，能源調(diào)入比重高，長(zhǎng)遠(yuǎn)看華中地區(qū)將成為我國(guó)第一缺能地區(qū)。

三是環(huán)境容量壓力大。長(zhǎng)江沿線的污染物排放基數(shù)大，廢水、化學(xué)需氧量、氨氮排放量分別占全國(guó)的43%、37%、43%，排放強(qiáng)度是全國(guó)平均水平的1.5至2.0倍。從能源電力分布看，到2018年年底，長(zhǎng)江沿線11省市的煤電裝機(jī)達(dá)3.9億千瓦，約占全國(guó)的34%，氮氧化物和硫氧化物排放約占全國(guó)三分之一左右。華中地區(qū)環(huán)境容量壓力大，環(huán)境質(zhì)量亟待改善。

四是電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)在逐步增加。隨著電力需求的增長(zhǎng)和后續(xù)特高壓直流工程建成投產(chǎn)，華中電網(wǎng)大功率直流饋入電力占比增加，其中可再生能源比例高且波動(dòng)性大，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和抗擾動(dòng)能力有所不足。因此需要保持一定的本地電源比重，在接收區(qū)外來電的同時(shí)確保華中電網(wǎng)的電源支撐和調(diào)頻調(diào)壓能力，以增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和抗安全風(fēng)險(xiǎn)的能力。

2.發(fā)展核電是解決華中地區(qū)電力問題的戰(zhàn)略選擇

針對(duì)華中地區(qū)能源電力結(jié)構(gòu)與供需實(shí)際情況，國(guó)家有關(guān)部門從三個(gè)方面做了總體安排：一是建設(shè)一批特高壓直流輸電工程項(xiàng)目，從中西部送電華中地區(qū)；二是開通蒙華鐵路運(yùn)煤通道；三是開展了核電項(xiàng)目前期工作。綜合各方面的條件分析，華中地區(qū)在“十四五”期間規(guī)劃發(fā)展核電，是解決華中地區(qū)未來電力供需矛盾和電網(wǎng)安全運(yùn)行問題的重要戰(zhàn)略選擇之一。

2.1特高壓電網(wǎng)建設(shè)影響分析

華中電網(wǎng)在全國(guó)處于中心位置，是西電東送、南北互供的樞紐，目前已規(guī)劃建設(shè)5條跨區(qū)特高壓直流輸電通道。其中已建成投運(yùn)哈密—鄭州和酒泉—湖南800kV工程，設(shè)計(jì)輸送容量1600萬千瓦，目前實(shí)際輸送容量1000萬千瓦；核準(zhǔn)青?！幽稀㈥儽薄?、雅中—江西三條800kV線路工程，設(shè)計(jì)輸送容量2600萬千瓦，計(jì)劃于2021—2022年建成。在計(jì)入五條跨區(qū)特高壓線路全部送電能力后，隨著華中地區(qū)電力負(fù)荷的增加，至2025年仍有電力供應(yīng)缺口3000萬千瓦左右。

華中電網(wǎng)現(xiàn)有主網(wǎng)架承受特高壓直流故障沖擊能力不足。豫南、湘南、贛南許多地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相當(dāng)薄弱，承受大容量特高壓直流線路故障引起的大規(guī)模轉(zhuǎn)移潮流能力有限，動(dòng)態(tài)無功支撐能力不強(qiáng)，需進(jìn)一步加強(qiáng)本地電源建設(shè)。另一方面，根據(jù)中國(guó)工程院的有關(guān)研究報(bào)告，如在華中電網(wǎng)建設(shè)特高壓1000kV交流環(huán)形電網(wǎng)，投資巨大，不具備經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)并不能有效解決華中電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題，反而會(huì)帶來一些新的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2蒙華鐵路的影響分析

蒙華鐵路連接晉陜蒙等煤炭主產(chǎn)區(qū)與鄂湘贛等缺煤地區(qū)，是“北煤南運(yùn)”的國(guó)家戰(zhàn)略運(yùn)輸通道，能有效縮短部分煤炭沿海并逆長(zhǎng)江而上的運(yùn)輸距離，緩解華中地區(qū)缺煤的現(xiàn)狀，降低煤炭供應(yīng)成本。蒙華線路全長(zhǎng)1806千米，規(guī)劃運(yùn)力每年2億噸煤，初期運(yùn)力6000萬噸，綜合運(yùn)價(jià)暫定0.18元/噸千米。隨著蒙華鐵路投運(yùn)，初步測(cè)算動(dòng)力煤價(jià)格到湖北平均降低70-90元/噸，到湖南平均降低30-80元/噸。蒙華鐵路除滿足湖北、湖南、江西現(xiàn)有7000萬千瓦煤電外，還可以新增供應(yīng)2000萬-3000萬千瓦煤電機(jī)組。

據(jù)以上分析可以看出，通過特高壓電網(wǎng)輸入、蒙華鐵路的投運(yùn)，華中地區(qū)“十四五”期間電力平衡是基本可以保障的，但2025年以后需要新的電力來源。根據(jù)《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》，到2020年，湖北、湖南煤炭消費(fèi)總量不超過2015年水平。華中地區(qū)繼續(xù)發(fā)展煤電，受到環(huán)境保護(hù)和減少溫室氣體排放的硬約束，煤電增長(zhǎng)受到限制。因此，華中地區(qū)將來存在著較大的發(fā)展清潔電力裝機(jī)和區(qū)外來電的空間。

2.3發(fā)展核電是華中地區(qū)電力發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略選擇

我國(guó)核電發(fā)展走的是“先沿海、后內(nèi)陸”的路徑，截至2019年年底，我國(guó)在運(yùn)的47臺(tái)核電機(jī)組和在建的13臺(tái)核電機(jī)組，全部分布在沿海地區(qū)。僅在沿海地區(qū)布局和發(fā)展核電，已難以滿足內(nèi)陸省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源日益增長(zhǎng)的需求，以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的需要。

2008年2月，國(guó)家發(fā)改委從國(guó)家能源戰(zhàn)略與布局的全局出發(fā)，確定湖南省桃花江、湖北省咸寧、江西省彭澤三個(gè)核電廠址開展前期工作。目前，三個(gè)核電廠址已全面完成前期工作，累計(jì)投入資金已超過120億元，具備了申請(qǐng)核準(zhǔn)建設(shè)的條件。由于日本福島核事故影響，國(guó)內(nèi)對(duì)三省發(fā)展核電出現(xiàn)意見分歧，項(xiàng)目建設(shè)一直擱置，國(guó)家有關(guān)部門明確要求“十三五”期間要加強(qiáng)廠址保護(hù)，積極開展論證工作。

習(xí)近平總書記明確要求長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶要“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”。保護(hù)修復(fù)生態(tài)環(huán)境是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略的重要內(nèi)涵。華中地區(qū)電力發(fā)展應(yīng)綜合考慮環(huán)境約束、資源條件、電網(wǎng)安全等因素，順應(yīng)能源清潔低碳、安全高效發(fā)展的要求，加快能源和電力結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

3.華中地區(qū)發(fā)展核電具有堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)

國(guó)內(nèi)相關(guān)方面對(duì)華中發(fā)展核電的擔(dān)憂，主要集中在兩個(gè)方面：一是核電廠址分布在長(zhǎng)江流域，洪澇期間核電廠能否有效抵御洪水，干旱期間核電廠冷卻用水能否得到有效保障；二是核電廠正常運(yùn)行期間以及事故工況下的廢液排放是否會(huì)影響長(zhǎng)江水資源的安全。

3.1核電廠址安全有保障，長(zhǎng)江水資源安全有保障

受國(guó)家能源局委托，2015年，中國(guó)工程院組織21位兩院院士和20位行業(yè)資深專家，針對(duì)華中地區(qū)三個(gè)核電廠址安全以及對(duì)長(zhǎng)江水資源影響進(jìn)行了評(píng)估論證。

1.在廠址安全方面,三個(gè)廠址設(shè)計(jì)標(biāo)高均高于最高洪水位，即使在長(zhǎng)江流域萬年一遇洪水疊加三峽潰壩的情況下，也不會(huì)發(fā)生類似福島核電廠被洪水淹沒的情況。核電廠采用冷卻塔方式冷卻，補(bǔ)水量?jī)H為冷卻塔的蒸發(fā)量，全年平均用水量不超過取水河道總水量的1%，在正常年份和干旱情況下，核電廠冷卻用水保證率都完全滿足要求。

2.在對(duì)長(zhǎng)江水資源的影響方面,一是我國(guó)內(nèi)陸核電在設(shè)計(jì)和運(yùn)行上更加注重液態(tài)放射性流出物的排放控制，其排放控制值比沿海廠址低一個(gè)數(shù)量級(jí)；二是電廠正常運(yùn)行期間，產(chǎn)生的少量廢水經(jīng)過處理后，接近天然本底放射性水平，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，飲用水安全不受影響；三是考慮事故工況，三代核電廠從設(shè)計(jì)和工程上具有充分的預(yù)防和緩解措施，對(duì)事故產(chǎn)生的放射性廢水“能儲(chǔ)存、能處理、能封堵、能隔離”，把放射性物質(zhì)滯留在廠房或阻斷在廠區(qū)內(nèi)，具有實(shí)際消除大量放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放的能力，不會(huì)對(duì)長(zhǎng)江水資源安全構(gòu)成影響。

3.在地震安全方面,三個(gè)內(nèi)陸廠址的地震加速度峰值均小于0.15g，低于大部分沿海廠址。我國(guó)三代核電機(jī)組抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到0.3g，表明三個(gè)核電廠址具有足夠的抗震安全裕量，地震安全是有保障的。

3.2在內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展核電國(guó)際上已有成熟的經(jīng)驗(yàn)

在內(nèi)陸地區(qū)和沿海建設(shè)核電廠的安全標(biāo)準(zhǔn)具有一致性，適用法律和法規(guī)完全相同。世界各國(guó)核電建設(shè)布局和具體廠址選擇，主要取決于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和電力工業(yè)布局需要，既建在沿海，也建在內(nèi)陸。

到2019年12月25日，全球在運(yùn)行的448臺(tái)核電機(jī)組中，有255臺(tái)分布在內(nèi)陸,占比56.92％。世界核電裝機(jī)最多的美國(guó)，96臺(tái)核電機(jī)組中有85臺(tái)分布在內(nèi)陸，其中在美國(guó)的“母親河”——密西西比河流域建有32臺(tái)機(jī)組。核電發(fā)電占比最高的法國(guó)，58臺(tái)核電機(jī)組中有40臺(tái)分布在內(nèi)陸，占比69％，其中在法國(guó)五大河流之首的羅納河沿岸就運(yùn)行著14臺(tái)核電機(jī)組。此外，從運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)來看，截至到2018年年底，全球已有近萬堆·年的內(nèi)陸地區(qū)核電運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。

3.3我國(guó)已具備了在內(nèi)陸建設(shè)核電的技術(shù)儲(chǔ)備和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)過30多年的發(fā)展，我國(guó)核電技術(shù)已實(shí)現(xiàn)從二代到三代的跨越，建成了先進(jìn)、完整的核電全產(chǎn)業(yè)鏈。福島核事故后，國(guó)家對(duì)核電廠抵御極端災(zāi)害、預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故、應(yīng)急準(zhǔn)備和應(yīng)急響應(yīng)等方面提出了更加嚴(yán)格的規(guī)范要求，我國(guó)三代核電安全標(biāo)準(zhǔn)已與世界最高標(biāo)準(zhǔn)接軌。我國(guó)核電起步至今始終保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，沒有發(fā)生國(guó)際核事件分級(jí)表界定的2級(jí)及以上運(yùn)行事件，可以說沒有出現(xiàn)過任何與核安全有關(guān)的事故。與世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)規(guī)定的性能指標(biāo)對(duì)照，在全球400余臺(tái)運(yùn)行機(jī)組中，我國(guó)運(yùn)行機(jī)組80%的指標(biāo)優(yōu)于中值水平，70%達(dá)到先進(jìn)值，與美國(guó)核電機(jī)組水平相當(dāng)，優(yōu)于法國(guó)核電機(jī)組，且整體安全指標(biāo)逐年提升。

當(dāng)前，我國(guó)三代核電AP1000依托項(xiàng)目四臺(tái)機(jī)組已全部建成投產(chǎn)，“華龍一號(hào)”示范工程及出口巴基斯坦項(xiàng)目正在有序建設(shè)，CAP1400示范項(xiàng)目已開工建設(shè)，我國(guó)已完全具備三代核電機(jī)組的自主設(shè)計(jì)和自主建造能力。我國(guó)出口巴基斯坦并已建成投產(chǎn)的四臺(tái)核電機(jī)組全部位于內(nèi)陸地區(qū)。可以說，我國(guó)已具備了在內(nèi)陸地區(qū)發(fā)展核電的技術(shù)儲(chǔ)備和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，華中地區(qū)擬建核電廠址所在地政府和公眾支持本地區(qū)的核電發(fā)展。

4.結(jié)論與建議

一是從華中地區(qū)能源資源稟賦、電力增長(zhǎng)需求、電力系統(tǒng)運(yùn)行安全、區(qū)域戰(zhàn)略地位、特別是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面看，華中地區(qū)電力發(fā)展與規(guī)劃，應(yīng)充分考慮與國(guó)家重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略總體要求相適應(yīng)，統(tǒng)籌考慮區(qū)外來電、電網(wǎng)建設(shè)、煤電、可再生能源和核電發(fā)展，堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的新路子。 

二是核電作為可以大規(guī)模替代煤電的基荷電源，具有清潔低碳的特點(diǎn)。華中地區(qū)建設(shè)核電，不僅對(duì)改善地區(qū)環(huán)境質(zhì)量、提升電網(wǎng)安全、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、優(yōu)化我國(guó)核電布局均具有重要作用，而且是滿足華中地區(qū)2025年后新增電力需求的主要途徑之一。

三是華中地區(qū)三個(gè)已全面完成前期工作的核電廠址，無論是廠址安全、水資源安全、地震安全，都是有保障的。

四是我國(guó)首批三代核電已陸續(xù)建成投產(chǎn)，在華中地區(qū)建設(shè)核電，已屬于三代核電后續(xù)的批量化建設(shè)項(xiàng)目，從首批示范項(xiàng)目建成到批量化建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律分析和成本測(cè)算，華中地區(qū)未來的核電上網(wǎng)電價(jià)將具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力，不會(huì)從總體上抬升華中地區(qū)的電價(jià)水平。

五是由于核電項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng)，通常從項(xiàng)目啟動(dòng)到投產(chǎn)需要五年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。為此建議：

第一，將湖南桃花江、湖北咸寧、江西彭澤三個(gè)核電項(xiàng)目納入國(guó)家“十四五”電力規(guī)劃，并適時(shí)啟動(dòng)建設(shè)。同時(shí)，華中地區(qū)應(yīng)為核電進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。

第二，對(duì)已納入我國(guó)核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的內(nèi)陸地區(qū)核電廠址，相關(guān)政府部門應(yīng)加強(qiáng)廠址保護(hù)，為電力工業(yè)總體布局與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做好儲(chǔ)備。

   課題首席專家簡(jiǎn)介：

   王炳華，中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)特邀顧問，國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司原董事長(zhǎng)。

注：本報(bào)告是中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)重大問題聯(lián)合研究《我國(guó)內(nèi)陸核電發(fā)展問題研究》課題的研究成果。課題組主要成員包括：王炳華，劉偉，傅勁松，趙風(fēng)云，陳曉秋，張廷克，楊波，鄭硯國(guó)，吳忠儉，顧健，劉明章，肖志勇，劉中鋒，陳映堅(jiān)，李勇，陳公全，尹向勇，李建新，鮑麒，郝宏生，袁毅，代華，葛仲奕，陳榮，劉瑋。