作為我國能源轉型的重要組成部分,核能在保障能源安全、構建新型能源體系、助力 “雙碳”目標方面扮演的角色日益重要。目前,我國核能產業發展的機遇和挑戰有哪些?自主三代核電“華龍一號”在批量化建設情境下如何進一步提升安全性和經濟性?核電納入綠色低碳政策體系的意義何在?高溫氣冷堆如何加快推動商業化推廣?核電未來如何在安全前提下參與電力調峰?帶著這些問題,《中國能源報》記者兩會期間采訪了全國政協委員,中國核能電力股份有限公司黨委書記、董事長盧鐵忠。
中國能源報: 當前,我國核電產業進入新一輪規模化發展階段,您怎么看“雙碳”目標背景下我國核能產業的發展機遇和挑戰?
盧鐵忠: 在全球碳約束大背景下,核能作為一種高質量、高密度、零排放的清潔能源,正成為全球實現碳減排的重要選擇。發展利用核能是我國社會經濟持續發展、人民美好生活需要和“雙碳”目標實現的必然選擇,“雙碳”目標為核能產業發展帶來了新機遇。
據中國核能行業協會推測,為實現碳中和并使我國核電機組數量和裝機容量全球領先,到2060年,我國需建成4億千瓦、約400臺百萬千瓦級核電機組,核電發電量占比將接近發達國家18%左右的水平。此外,核電不僅能發電,還可以供暖、供汽、海水淡化、生產同位素及制氫,綜合和效益十分顯著。
但同時,我國核能發展也面臨挑戰:一是核電占比偏低,空間布局需優化;二是天然鈾資源保障能力、核工業后端產業、國家戰略核科技力量、核工業基礎科研能力、尖端領軍人才隊伍等需進一步提升,法規和標準體系需完善;三是國際發展環境發生深刻復雜變化,核電走出去面臨更大挑戰,亟需加強整體協同;四是受“鄰避效應”影響,核能產業長期面臨公眾接受挑戰。
中國能源報: 目前“華龍一號”正處于批量化建設狀態,未來其安全性和經濟性進一步提升還有多大空間?
盧鐵忠: “華龍一號”是我國在三十余年核電科研、設計、制造、建設和運行經驗的基礎上,研發的具有完全自主知識產權的三代核電創新成果,技術指標達到國際先進水平,是全球接受度最高的三代核電技術之一。
為了滿足更高的安全標準和60年設計壽命要求,三代核電采用更高性能的設備、材料和更高安全水平的系統設計,加上技術引進費用、研發費用和裝備制造投入,首批依托項目單位造價明顯高于二代核電。但當前,“華龍一號”已經具有較強的市場競爭潛力,一是通過批量化建設可大幅降低造價,進而降低核電成本;二是核電站還本付息一般為15年,但生命周期可以達 60年,延壽后可達80年,還本付息后度電成本將大幅降低。
中國能源報: 您今年的一個提案是推動核能全面納入綠色低碳政策體系,該提案的出發點是什么?
盧鐵忠: 國家層面不久前已發布政策,開始探索核能的綠色低碳屬性和價值,但在目前的綠電交易綠證交易和碳排放權交易中,核能的綠色低碳價值尚未被認可和明確,未來仍需進一步推動其全面納入我國綠色低碳政策體系。
核能具備明確的綠色低碳屬性,是實現“雙碳”目標的現實選擇,有助于實現供應安全前提下的能源綠色低碳轉型。在我國全面建成社會主義現代化強國的進程中,率先推進核能全面納入綠色低碳政策體系,可以體現中國在全球氣候治理中的綠色低碳擔當。
歐盟已明確將于2026年開征“碳關稅”,我國核能綠色低碳屬性必須盡快明確。中國目前有能力也有義務在全球范率先認可核能的綠色屬性,建議率先向核電電力用戶頒發綠色電力消費憑證,向核能發電企業頒發綠色電力證書,為核電提供綠色低碳屬性的權威證明。同時,通過國際合作,推動核能作為低碳能源消費的國際互認,幫助出口企業樹立綠色形象,為其應對碳關稅提供支撐。
中國能源報: 高溫氣冷堆核電站示范工程去年底已投入商運,要實現從示范到商業推廣,該從哪些方面發力?
盧鐵忠: 高溫氣冷堆具有固有安全性、設備國產化率高、反應堆出口溫度高、熱電轉換效率高、模塊化建造、適應中小電網和用途廣泛等優勢。同時,其溫度參數也覆蓋乙醇提純、鹽化工、石油化工、煤化工、制氫等領域絕大部分熱源需求,可實現核能的高效和多用途利用。示范工程投產后,高溫氣冷堆將進一步向“氫、汽、水、熱、電”五大細分目標市場進軍。
未來,高溫氣冷堆要從示范工程走向商業推廣,需做好以下工作:
一是加快推動高溫氣冷堆項目的技術應用,進一步提升核電設計、建造、運維的安全指標,達到核電規模化發展提升核安全水平的效果;二是積極強化頂層設計,創新以高溫氣冷堆為能源核心的零碳產業模式;三是繼續發揮中核集團作為我國核科技主體的戰略優勢和“9+N”現代化產業體系技術優勢,協同清華大學等科研院所持續做好高溫氣冷堆技術升級,推動其契合更多元的應用需求,同時帶動核科技研發水平、裝備制造水平、工程建設及技術應用水平不斷提升;四是持續做好高溫氣冷堆產業推廣和應用合作,在發電、供熱、制氫等多領域拓展場景。
中國能源報: 我國將在構建新型電力系統背景下探索核電調峰,核電企業未來如何確保核電在安全前提下參與調峰?
盧鐵忠: 作為大規模基礎負荷,核電發電原理與火電相似,其技術成熟、可靠性高并能沿海布置,是可供選擇的能源結構優化備選方案,對我國能源結構調整有重要意義。在確保安全的前提下,針對核電機組參與調峰,應重點關注以下幾點:
首先,目前我國核電機組根據電網調度要求,主要以停機或者降負荷運行(約80%)的方式參與電網調峰,但因核電發電量占比較小(截至2023年底發電量占比4.86%),國內核電機組尚無日負荷跟蹤調峰運行的成熟實踐經驗,需進一步進行分析驗證。
其次,我國核電機組在設計上具備一定負荷跟蹤能力,機組參與負荷跟蹤在技術上可行,但仍需針對性開展相關技術研究,以實現在確保核安全的前提下開展調峰。例如適應日負荷跟蹤堆芯的設計研究、運行控制模式的改進、運維和培訓體系的開發等。
第三,對未來投運的機組,需關注新型在線監測技術的應用,為后續機組調峰能力滿足電網需求做好準備。例如燃料狀態在線監測、特定部位在線疲勞監測、汽輪機低壓缸長葉片在線振動監測等,并在調試期間進行充分的功能驗證。
最后,目前中國核電已經在探索核電與其他電力消納技術耦合,推進核能綜合利用,提升核電綜合調峰能力,例如核能與供熱、供汽、海水淡化等項目的耦合等。