2021年，我國全面開啟碳達(dá)峰、碳中和征程。能源行業(yè)碳排放占全國總量的80%以上，電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過40%。因此，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。核電是清潔、高效、經(jīng)濟(jì)和成熟的能源形式，為我國能源安全和經(jīng)濟(jì)社會綠色低碳轉(zhuǎn)型做出了重要貢獻(xiàn)。作為目前唯一可以大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源的低碳基荷能源，核電迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，但仍存在基礎(chǔ)科研能力不足、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展不平衡、產(chǎn)業(yè)競爭力有待提升等問題。未來以何種水平、何種方式發(fā)展核電，是核電行業(yè)必須深入研究和思考的課題。

核電在現(xiàn)代能源體系中的作用

一是保障能源供應(yīng)和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定。在“雙碳”目標(biāo)約束下，煤電將從主要發(fā)電來源轉(zhuǎn)變?yōu)榫S持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的靈活調(diào)節(jié)電源;氣電對外依存度高，水電新增裝機(jī)空間有限，且二者成本較高，不宜成為持續(xù)快速發(fā)展的能源;生物質(zhì)發(fā)電面臨資源分散、收儲運(yùn)成本較高等問題;風(fēng)電、光伏發(fā)電受地理資源條件限制，具有較強(qiáng)的間歇性、波動性和隨機(jī)性，迫切需要穩(wěn)定的基荷電源支撐大比例可再生能源接入電網(wǎng)。核電能量密度高、受自然條件約束少，能以額定功率長期穩(wěn)定運(yùn)行，與風(fēng)、光等新能源互補(bǔ)發(fā)展。核電單機(jī)容量基本在100萬千瓦以上，年可利用率在85%以上，為電網(wǎng)提供堅(jiān)強(qiáng)的電能量來源，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。

二是為節(jié)能減排做出重要貢獻(xiàn)。根據(jù)國際機(jī)構(gòu)測算，全球核電已累計(jì)減少二氧化碳排放超過850億噸，是歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)實(shí)現(xiàn)其碳達(dá)峰的重要支柱能源。2020年，我國核能發(fā)電相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤10474.19萬噸，減少排放二氧化碳27442.38萬噸、二氧化硫89.03萬噸、氮氧化物77.51萬噸，相當(dāng)于造林77.14萬公頃。核電將在支撐我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)過程中發(fā)揮重要作用。

三是帶動產(chǎn)業(yè)鏈和裝備制造業(yè)升級。核電具有獨(dú)特的質(zhì)量和安全性要求，在裝備制造工藝、質(zhì)量控制、檢測等方面有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效引領(lǐng)新材料、新工藝、精密儀器、控制系統(tǒng)及先進(jìn)制造技術(shù)的創(chuàng)新和升級，推動傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，促進(jìn)國家高端制造和創(chuàng)新能力邁上新臺階，推進(jìn)我國加快向制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。

我國核電步入高質(zhì)量發(fā)展階段

近年來，我國核電在確保安全的前提下穩(wěn)步發(fā)展，形成了完整的研發(fā)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、燃料循環(huán)、運(yùn)營維護(hù)、裝備制造等全產(chǎn)業(yè)鏈體系，我國已成為全球核電發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)中心之一。截至2021年底，我國商運(yùn)核電機(jī)組達(dá)到53臺，總裝機(jī)容量為5463.7萬千瓦;全年核能發(fā)電量為4071.41億千瓦時(shí)，占全國累計(jì)發(fā)電量的5.02%。在建核電機(jī)組達(dá)到16臺，總裝機(jī)容量為1750.8萬千瓦，在建機(jī)組裝機(jī)容量繼續(xù)保持全球第一。

從裝機(jī)分布來看，我國核電主要分布在遼寧、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、廣西、海南8個(gè)省份，其中廣東、福建、浙江是我國較大的核電基地，截至2021年底，裝機(jī)容量分別達(dá)到1614萬、986萬、911萬千瓦。

在核心技術(shù)方面，我國不僅完成了從“熱堆時(shí)代”-“快堆時(shí)代”-“聚變堆時(shí)代”的轉(zhuǎn)型，核電自主創(chuàng)新能力也顯著增強(qiáng)。目前，我國已全面掌握了“華龍一號”“國和一號”等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)，大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站重大專項(xiàng)繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)，小型堆、第四代核能技術(shù)、聚變堆研發(fā)保持與國際同步水平。

《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出了我國核電事業(yè)的新節(jié)點(diǎn)和新目標(biāo)，計(jì)劃在2025年實(shí)現(xiàn)核電運(yùn)行裝機(jī)容量7000萬千瓦。這一宏偉戰(zhàn)略的推出，對于我國未來核電事業(yè)發(fā)展意義重大，也將為核電產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)發(fā)展帶來新動力與新機(jī)遇。

電力行業(yè)碳達(dá)峰的情景預(yù)測

推動電力行業(yè)低碳發(fā)展是我國有效控制碳排放和推動盡早達(dá)峰的重要抓手，為深入分析我國電力行業(yè)碳排放形勢，本文開展全國中長期電力需求預(yù)測，分析不同情景下電力供應(yīng)方案及電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)序。

1.電力需求預(yù)測

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，能源消費(fèi)將逐漸進(jìn)入峰值平臺期并趨于穩(wěn)定。電能作為清潔、便捷的優(yōu)質(zhì)能源，使用領(lǐng)域不斷拓展，我國電氣化水平將持續(xù)提高，電能占終端能源的比重也將逐漸提高，電力需求總量還有很大的增長空間。綜合考慮國內(nèi)經(jīng)濟(jì)要素、技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素測算，預(yù)計(jì)2025年、2030年、2035年全國全社會用電量分別為9.8萬億、11.5萬億、13.1萬億千瓦時(shí)，“十四五”“十五五”“十六五”期間年均增速分別為5.5%、3.3%、2.6%;最大負(fù)荷分別為16.8億、20.5億、23.9億千瓦，“十四五”“十五五”“十六五”期間年均增速分別為5.76%、4.02%、3.16%。

2.電源裝機(jī)預(yù)測

按照電力需求預(yù)測水平，以保證電力電量平衡為前提，設(shè)置高、中、低3類發(fā)展情景，對2025年、2030年和2035年發(fā)電裝機(jī)容量進(jìn)行預(yù)測。

未來，三個(gè)場景下的電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)將以非化石能源為主，其中新能源裝機(jī)容量將顯著提升，煤電裝機(jī)容量在2030年達(dá)到峰值。高場景下，電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)發(fā)展，非化石能源比重日益提高，核電年均投產(chǎn)6～7臺機(jī)組，終端能效水平穩(wěn)步提升。中場景下，水電、氣電發(fā)展節(jié)奏相同，核電建設(shè)加快，年均投產(chǎn)8～9臺機(jī)組，有效替代煤電裝機(jī)。低場景下，新能源產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展，新型儲能加速布局，核電發(fā)展速度進(jìn)一步提升，年均投產(chǎn)8～10臺機(jī)組。

3.碳達(dá)峰目標(biāo)預(yù)測

基于2025~2035年電力需求及電源裝機(jī)容量預(yù)測結(jié)果，可測算不同情景下電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)間及峰值規(guī)模。高場景下，減排關(guān)鍵舉措的實(shí)施力度較小，電力行業(yè)碳排放在“十四五”“十五五”期間仍保持增長趨勢，“十六五”期間呈現(xiàn)穩(wěn)中有降態(tài)勢，累計(jì)減少二氧化碳排放約44.1億噸，其中通過發(fā)展可再生能源累計(jì)減排10.65億噸、發(fā)展核電累計(jì)減排24.8億噸、降低煤耗累計(jì)減排8.6億噸。電力行業(yè)在2030年實(shí)現(xiàn)與全國同步碳達(dá)峰，峰值為47.5億噸。

中場景下，電力行業(yè)碳排放將在“十五五”后期進(jìn)入平臺期，“十六五”后呈穩(wěn)步下降態(tài)勢，累計(jì)減少二氧化碳排放約59.8億噸，其中通過發(fā)展可再生能源累計(jì)減排29.3億噸，發(fā)展核電累計(jì)減排22.3億噸，降低煤耗累計(jì)減排8.2億噸。電力行業(yè)有望適度先于國家，于2028年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，峰值為44.5億噸。

低場景下，通過推動實(shí)現(xiàn)新能源跨越式發(fā)展，進(jìn)一步加快核電建設(shè)節(jié)奏，電力行業(yè)累計(jì)減少二氧化碳排放約75億噸，其中通過發(fā)展可再生能源累計(jì)減排44.8億噸，發(fā)展核電累計(jì)減排22.3億噸，降低煤耗累計(jì)減排8億噸。顯著減緩了電力二氧化碳排放總量的增長，電力行業(yè)碳排放預(yù)計(jì)在2025年達(dá)峰，比全國提前5年，峰值為43億噸。

結(jié)論與建議

1.電力需要適度超前發(fā)展

電力是具有先導(dǎo)性、服務(wù)性、戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)，在未來的電力行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，電力需求仍將繼續(xù)保持旺盛態(tài)勢，我們必須牢記“先行官”職責(zé)，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)發(fā)展、電力先行，適度超前發(fā)展電力，努力提供安全、綠色、高效、智慧的電力服務(wù)，確保2030年前、力爭2028年電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，為交通、建筑、工業(yè)等其他重點(diǎn)行業(yè)及全社會碳達(dá)峰提供有力支持。

2.核電將在“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮更加不可或缺的作用

在碳達(dá)峰、碳中和的背景下，我國能源電力系統(tǒng)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型進(jìn)程將進(jìn)一步加快，一方面要減少化石能源使用，同時(shí)要加快發(fā)展風(fēng)電、光伏發(fā)電等低碳能源。核電是安全、穩(wěn)定、高效、可調(diào)度的清潔能源，既滿足低碳化要求，又能與風(fēng)光水等清潔能源協(xié)同發(fā)展、互補(bǔ)發(fā)展，為電網(wǎng)運(yùn)行提供穩(wěn)定的電源支撐以及必要的轉(zhuǎn)動慣量、負(fù)荷調(diào)節(jié)等保障，推動構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系。

3.核電將在確保安全的前提下向快速發(fā)展的新階段轉(zhuǎn)變

“十四五”時(shí)期碳中和將是推進(jìn)我國由核大國向核強(qiáng)國轉(zhuǎn)型邁進(jìn)的歷史機(jī)遇期，核電將具有更加廣闊的發(fā)展空問，預(yù)計(jì)保持較快的發(fā)展態(tài)勢，我國自主三代核電會按照每年6～8臺的核準(zhǔn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、批量化發(fā)展。為此本文提出以下建議。

一是加快發(fā)展沿海核電。加快開發(fā)沿海核電廠址，積極推動沿海核電項(xiàng)目建設(shè)，合理布局新增沿海核電項(xiàng)目。二是加快啟動內(nèi)陸核電。加強(qiáng)小型模塊化先進(jìn)堆技術(shù)的研發(fā)及商業(yè)化推廣，超前謀劃布局并盡快在高比例發(fā)展新能源的內(nèi)陸地區(qū)啟動建設(shè)核電項(xiàng)目。三是積極推進(jìn)核能綜合利用。推動核能在清潔供暖、工業(yè)供熱、海水淡化、氫氣制取等領(lǐng)域的綜合利用;根據(jù)市場需求，適時(shí)推進(jìn)沿海核電機(jī)組實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)。四是進(jìn)一步加強(qiáng)核電關(guān)鍵技術(shù)及裝備創(chuàng)新。加快“華龍一號”“國和一號”三代核電關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化研究，支撐建立標(biāo)準(zhǔn)化型號和型號譜系;積極推動高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動堆等先進(jìn)堆型示范工程;加快新一代先進(jìn)核能系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，培育高端核電裝備制造產(chǎn)業(yè)集群。五是加大政策支持力度。給予核電企業(yè)融資政策支持，推動核電專項(xiàng)建設(shè)基金、乏燃料處置基金征收后置，維持現(xiàn)有核電標(biāo)桿價(jià)格政策，保障核電優(yōu)先上網(wǎng)，提高利用效率，對核電參與電力市場現(xiàn)貨交易給予政策支持。

(作者單位：國家電投戰(zhàn)略研究院)