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我国核能多路径利用升级加速

我国正加快构建新型能源体系,以发电、供热为主的核能利用也在不断开辟新路径,持续深挖核能发展潜力。

当前,全球能源格局加速重塑,低碳转型任务艰巨。作为一种高可靠性战略能源和绿色低碳主力能源,核能在提升能源安全保障水平、实现“双碳”目标方面的重要性正进一步凸显。

《中国能源报》记者4月26日在中国核能行业协会主办的“中国核能可持续发展论坛·春季国际高峰会议”上了解到,与燃煤发电相比,2022年我国核电发电相当于减少燃烧标准煤近1.2亿吨,减少排放二氧化碳近3.1亿吨。同时,核电以占比2.22%的发电装机贡献了占比4.72%的发电量,为保障电力供应安全和推动降碳减排作出积极贡献。

在“双碳”目标背景下,我国正加快构建新型能源体系,以发电、供热为主的核能利用也在不断开辟新路径,持续深挖核能发展潜力。

发展有基础——在建机组规模保持世界第一

中国核能行业协会当天发布的《中国核能发展报告2023》蓝皮书显示,我国核电机组长期保持安全稳定运行,核电机组建设稳步推进。2022年以来,我国新核准核电机组10台,新投入商运核电机组3台,新开工核电机组6台。截至目前,我国在建核电机组24台,总装机2555万千瓦,继续保持全球第一;商运核电机组54台,总装机5682万千瓦,位列全球第三。发电量方面,2022年核电发电量为4177.8亿千瓦时,同比增加2.5%,发电量达到世界第二。

据中国核能发展年度报告首席专家、国家原子能机构原副主任王毅韧介绍,我国核电安全运行业绩持续保持国际先进水平。“2022年,我国37台机组在世界核电运营者协会的综合指数达到满分,占世界满分机组的50%,该指数反应核电机组在发电能力、生产效率及安全性能等方面的综合水平。我国核电机组的满分比例和综合指数平均值均高于美国、俄罗斯、法国、韩国等主要核电国家,同时优于全球机组的平均水平。”

有序的规模化发展和安全稳定的运行业绩,为核能综合利用筑牢基础,同时为核能领域自主创新提供支撑。

据《中国能源报》记者了解,随着“华龙一号”示范项目陆续投运、批量化项目陆续开建,我国实现由二代向自主三代核电技术的全面跨越,同时高温气冷堆、小型堆、聚变堆等一批代表目前先进水平的核能工程取得重大进展。

装备制造能力方面,我国已形成每年10台/套左右的百万千瓦级压水堆主设备制造能力,自主三代核电综合国产化率达到90%以上,具备同时建造40余台核电机组的工程施工能力。同时,建立了较完整、自主的核燃料循环产业链,核燃料生产与供应能力满足国内核电发展需要。

市场有空间——2035年发电量占比有望达10%

*间气候变化委员会(IPCC)此前发布的评估报告指出,每百万千瓦核电机组每年可等效减排二氧化碳600万吨以上,过去50年,全球核能等效减排二氧化碳720亿吨。在中国,自1991年首台核电机组并网发电以来,核电发电量累计达3.5万亿千瓦时,等效替代标煤10亿吨,减排二氧化碳27亿吨以上。

中国核能行业协会专家委员会特邀顾问、国家电投原董事长王炳华表示,核能及其综合利用具有碳减排效益显著、安全稳定等优势,能源行业低碳转型以及工业部门、建筑业等脱碳的需要,为包括核能在内的低碳能源发展及开展综合利用提供了广阔的市场空间。

中国广核集团董事长杨长利指出,核电可为风电、太阳能发电等新能源消纳提供支撑,同时提高电力系统的转动惯量水平和阻尼能力,提升电力系统运行的安全性和可靠性。“在风电、太阳能等新能源占比日益提高的电力系统中,需要核电作为稳定电源,与新能源形成互补,发挥基础支撑作用。”

据中国核能行业协会核能智库工作委员会主任黄峰介绍,结合中国经济社会发展、产业转型升级、新型城镇化、电气化水平提升等综合研判,预计2030年全社会用电量达到11.5万亿千瓦时左右,2035年达到13.1万亿千瓦时左右,2060年达到16万亿千瓦时左右。2060年,为实现碳中和目标,中国非化石能源发电量比重应达到85%左右,在风电、太阳能发电等新能源总装机达到58.5亿千瓦的高发展目标下,全国仍将存在2.8万亿千瓦时左右的非化石发电量缺口。“这要求未来中国核电需要维持一定的建设速度与规模。”

“预计到2035年,我国核电发电量占比有望达到10%左右,相应减排二氧化碳约9.2亿吨。到2060年,为实现碳中和目标,核电装机规模要达到约4亿千瓦,发电量占比18%左右。”杨长利说。

利用有拓展——多用途多领域应用持续更新

国际原子能机构此前发布的《世界核电反应堆》报告显示,截至2021年底,全球11个国家的69台核电机组实现区域供暖、工业供热、海水淡化等其中一项或两项综合利用。目前,我国也在核能供暖、核能工业供热以及同位素研发生产等领域陆续实现突破。

“核能综合利用是推动核能产业高质量发展迫切需要,不仅可提高核能利用效率,推动核能产业多元化发展,还能促进核能技术发展,并有利于提升核电灵活性。”王炳华表示。

据《中国能源报》记者了解,我国已开展大型核电厂供暖、供汽示范,山东海阳核电、浙江秦山核电、辽宁红沿河核电已实现559万平米核能供暖。根据当前核电布局,利用北方地区已投运核电项目进行供暖,具备实现1.6亿平方米核能供暖能力。随着在建核电机组陆续建成投产,预计2030年将具备3.2亿平方米核能供暖能力。

此外,核能制氢、海水淡化具有较好的市场空间,核能集中供冷具备技术可行性。“当前核电海水淡化已为多个核电厂厂用水提供保障,正在探索商业化核电海水淡化项目。江苏、广东、贵州等多个省份也在规划和布局高温气冷堆、小堆开展综合利用。”王炳华透露。

针对核能综合利用面临的短板,王炳华建议,要加强*策支持,提升核能综合利用经济性,例如将核能供暖列入城市清洁取暖项目清单、研究通过多种渠道支持核能供热管网建设;还要创新商业模式,探索核能综合利用新的商业化路径。“在能源转化、能源储运输配等的非涉核环节引入社会资本,建立跨区域管网投资主体,理顺核能企业与管网运营企业关系,鼓励创造多方共赢的联合运营新模式,实现风险分摊和收益共享,提升各参与方的积极性。”



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