我國核能產(chǎn)業(yè)的新時(shí)代發(fā)展戰(zhàn)略

文 | 樊柳言 安嫻

作者供職于中核工程咨詢有限公司

作為“清潔低碳、安全高效”現(xiàn)代能源體系中的重要組成部分，我國核能高質(zhì)量發(fā)展已步入戰(zhàn)略機(jī)遇期，然而核能發(fā)展仍面臨諸多不確定因素。

“十九大”報(bào)告中有關(guān)把能源發(fā)展納入生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，以及明確提出的要推進(jìn)綠色發(fā)展，壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)能源革命，著力構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”現(xiàn)代能源體系的要求，核電以其高能量密度、低污染排放的優(yōu)質(zhì)屬性，已成為我國現(xiàn)代能源體系的重要組成部分。

2018年第九屆世界清潔能源部長級會(huì)議，已明確將核能納入清潔能源。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)必須共同努力，確保未來所有新型技術(shù)都應(yīng)服務(wù)于低碳排放，并倡議關(guān)注核電用于基荷電力，以及創(chuàng)新的下一代核能技術(shù)/可再生能源的低碳復(fù)合能源系統(tǒng)。

我國自1991年自主設(shè)計(jì)、自主建造的秦山一期核電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電以來，我國核電發(fā)展政策經(jīng)歷了從“適度發(fā)展核電”到“積極推進(jìn)核電建設(shè)”的演變，目前已步入“安全高效發(fā)展核電”的新時(shí)代戰(zhàn)略機(jī)遇期。鑒于目前世界能源格局及核能發(fā)展面臨諸多不確定因素，筆者認(rèn)真分析核能發(fā)展取得成績和已形成的基礎(chǔ)條件，重點(diǎn)研判未來15年面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，提出了核能發(fā)展的主要問題和重點(diǎn)建設(shè)的內(nèi)容及建議，對核電在新時(shí)代的發(fā)展具有重要意義。

核能發(fā)展戰(zhàn)略的重大問題

1.關(guān)于核電發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)問題

按目前已形成的核電發(fā)展條件預(yù)測，2021年-2035年每年核準(zhǔn)建設(shè)6～8臺核電機(jī)組，2035年達(dá)到1.5～1.8億千瓦（在運(yùn)1.5億千瓦，在建3000萬千瓦）。

按照需求占比法測算，根據(jù)國家“兩個(gè)一百年”發(fā)展目標(biāo)和兌現(xiàn)非化石能源消費(fèi)目標(biāo)承諾，從電力需求的角度看，受環(huán)境空間、資源條件、電力系統(tǒng)等多種因素制約，預(yù)計(jì)2035年電源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)35億～41億千瓦。其中，煤電裝機(jī)11～12億千瓦，常規(guī)水電4.5億千瓦左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)各可達(dá)5～6億千瓦。要實(shí)現(xiàn)非化石能源消費(fèi)目標(biāo)，考慮到2030年左右我國煤電將達(dá)峰值，隨后緩慢下降等情況，2035年煤電和非煤電發(fā)電量各占50%，需要規(guī)模發(fā)展核電，使得核電發(fā)電占比達(dá)到10%左右，占一次能源消費(fèi)的5%。若考慮2035年煤電降至38%，非化石能源發(fā)電量56%的加速轉(zhuǎn)型情景，2035年的核電占比要提高到12.3%。

當(dāng)前，我國三代核電的安全要求更高、投資大、建設(shè)工期長，特別是投資效益及經(jīng)濟(jì)性已成為阻礙我國核電發(fā)展的重要因素。目前在建核電項(xiàng)目已更替到以AP1000、EPR、“華龍一號”為代表的第三代核電技術(shù)。不同代際、不同技術(shù)路線的核電建設(shè)成本差異較大，我國新建核電（M310機(jī)組）單位千萬靜態(tài)投資大約在10000元至14000元之間，第三代核電（AP1000、華龍一號）首堆單位千瓦靜態(tài)投資約在18000元左右，批量化、國產(chǎn)化后將力爭控制在15000元以內(nèi)。要解決“核能投資要有效益”的問題，發(fā)揮核能產(chǎn)業(yè)政策的作用十分重要，而核能產(chǎn)業(yè)政策的生命力在于實(shí)施。要積極借鑒國際經(jīng)驗(yàn)，在核電批量化、規(guī)?；ㄔO(shè)中，從項(xiàng)目核準(zhǔn)規(guī)范、核電技術(shù)改造更新、降低造價(jià)、提高安全運(yùn)行能力等各方面采取應(yīng)對措施，在積極推進(jìn)核能產(chǎn)業(yè)供給體系不斷優(yōu)化、需求體系需要持續(xù)升級的同時(shí)，進(jìn)一步推進(jìn)核電投資多元化，完善核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展開放的投融資體系建設(shè)。要在核電項(xiàng)目前期工作中，充分考慮市場因素，推動(dòng)核能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和經(jīng)濟(jì)性持續(xù)提升。

2.關(guān)于核電參與電力市場交易和競爭力問題

隨著我國經(jīng)濟(jì)和電力供求關(guān)系進(jìn)入新常態(tài)，如何最大程度地保證核電多發(fā)滿發(fā)、充分發(fā)揮大型清潔高效能源的作用，提高核電市場競爭能力，解決“核電發(fā)展要有市場”的問題，已成為核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要解決的重要問題。

我國核電與其他形式電源在電力市場的競爭激烈，市場電量比例雖逐步上升，但我國部分地區(qū)的在運(yùn)核電機(jī)組，仍然面臨不同程度地被要求降負(fù)荷運(yùn)行、核電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)降低、上網(wǎng)電價(jià)下降等問題。

2018年全國45臺商運(yùn)核電機(jī)組繼續(xù)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行，核電累計(jì)發(fā)電量為2865.11億千瓦時(shí)，比2017年同期上升了15.78%，占全國總發(fā)電量的4.22%，發(fā)電量占比遠(yuǎn)低于世界平均水平（10%）。在利用小時(shí)數(shù)方面，2018年核電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)為7499小時(shí)，設(shè)備平均利用率為85.61%，較2015年增加1259小時(shí)。2009～2018年，核電利用小時(shí)數(shù)總體上呈V型趨勢，2014、2015年最低，僅為6240小時(shí)左右。

我國核電上網(wǎng)電價(jià)經(jīng)歷了“一廠一價(jià)”和“標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)”兩個(gè)主要階段，目前執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。比較核電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)與燃煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)，2017年，有核省份中只有廣東省的燃煤標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)高于核電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)，遼寧、江蘇、浙江、福建、山東、廣西、海南等其他省份均低于核電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)。

此外，影響我國核電經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵的因素，還有成本控制問題和國家支持核電發(fā)展的政策變化問題等。作為未來我國新增核電裝機(jī)主力，目前三代核電的電價(jià)遠(yuǎn)高于水電、火電，接近風(fēng)電、光伏等新能源。然而風(fēng)電、光伏發(fā)電成本正在快速下降之中，預(yù)計(jì)2020年開始上網(wǎng)電價(jià)將與火電相當(dāng)。換言之，即使與新能源相比，核電也將不再具備價(jià)格競爭力，而將成為我國主要電源中最貴的品類。與此同時(shí)，目前和今后一段時(shí)間我國可能會(huì)面臨核電經(jīng)濟(jì)政策局部調(diào)整的挑戰(zhàn)。這些都給核電市場競爭及規(guī)模發(fā)展帶來更大壓力，也必將會(huì)影響到核電經(jīng)濟(jì)性的提高。

3.關(guān)于天然鈾的供應(yīng)保障機(jī)制問題

目前，我國許多地區(qū)，如內(nèi)蒙、新疆地區(qū)存在著鈾、煤、油共（伴）生礦，存在礦業(yè)權(quán)重疊問題。現(xiàn)行的《礦產(chǎn)資源法》及相關(guān)法律并沒有關(guān)于如何處理礦業(yè)權(quán)重疊的規(guī)定。這影響了我國天然鈾等礦業(yè)的發(fā)展，也影響國家核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)。特別在內(nèi)蒙古很多區(qū)塊已具備鈾資源的開發(fā)條件，且資源量較大，但由于礦權(quán)的問題沒有得到妥善解決，資源得不到開發(fā)利用?！笆晃濉币詠?，由于各種原因，國內(nèi)天然鈾生產(chǎn)一直維持著每年XX噸左右的產(chǎn)能。從2015年開始，國內(nèi)核電運(yùn)行及核燃料加工所需要的天然鈾，全部依靠國外采購（部分國外生產(chǎn)）。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，我國核電規(guī)模不斷增加，我們要掌握天然鈾的供應(yīng)保障的主動(dòng)權(quán)，或者為了掌控市場和價(jià)格，國內(nèi)天然鈾產(chǎn)能必須要保持相當(dāng)?shù)谋壤＞C合研究測算，到2035年國內(nèi)天然鈾供應(yīng)占比至少要達(dá)到百分之二十（即產(chǎn)能要達(dá)到每年XX噸規(guī)模）。這是發(fā)展核電天然鈾保障供應(yīng)的基礎(chǔ)。

近年來，中廣核和中核集團(tuán)在中亞和非洲地區(qū)已開發(fā)和擁有了部分鈾資源，國家也儲(chǔ)備了一定量的天然鈾產(chǎn)品。2035年前，隨著我國核電快速發(fā)展對天然鈾需求將急劇增加，考慮國內(nèi)產(chǎn)能較低，國際天然鈾市場價(jià)格較低和世界發(fā)展核電趨勢等綜合因素，我們應(yīng)該未雨綢繆，建立兩個(gè)“三位一體”的天然鈾供應(yīng)保障體系。一是鈾資源開發(fā)保障體系，即國內(nèi)鈾資源開發(fā)、海外資源開發(fā)和國際貿(mào)易供應(yīng)；一是天然鈾產(chǎn)品儲(chǔ)備體系，即國家儲(chǔ)備、企業(yè)集團(tuán)儲(chǔ)備和核電廠儲(chǔ)備。建立“兩個(gè)體系”，國內(nèi)已具備一定的基礎(chǔ)和條件。兩個(gè)體系互為支撐，相互結(jié)合，將成為我國抵御極端風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)對緊急狀態(tài)，保障天然鈾穩(wěn)定、安全、可靠供應(yīng)的重要手段和平臺。

2011-2017年核電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)計(jì)表（元/kwh）

4.進(jìn)一步加強(qiáng)核能科技自主創(chuàng)新問題

解決核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不充分、不平衡等問題，從根本上講還是要依靠創(chuàng)新。目前，我國核能科技創(chuàng)新體系和能力建設(shè)，與美國、俄羅斯等發(fā)達(dá)國家依然存在較大差距，尚不能滿足國內(nèi)外市場發(fā)展和核電強(qiáng)國建設(shè)的需要和要求。特別是，核電及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)部分關(guān)鍵材料、零部件和軟件存在受制于人的風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)制造廠在關(guān)鍵零部件及設(shè)備上存在成品率不高，關(guān)鍵工藝不穩(wěn)定等問題，批量化制造后質(zhì)量依然存在不確定性，供貨質(zhì)量和進(jìn)度仍存有潛在風(fēng)險(xiǎn)。

中美核能合作政策變化進(jìn)一步放大了相關(guān)問題的影響，并可能會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。2018年10月11日，美國能源部發(fā)布和實(shí)施《美中民用核合作政策框架》（PF 2019-03）。該政策框架依據(jù)《聯(lián)邦法規(guī)10章》810條款對中國技術(shù)轉(zhuǎn)讓授權(quán)設(shè)置了明確的范圍，包括民用核能技術(shù)、設(shè)備與零部件、材料三方面的內(nèi)容，對我國民用核能合作實(shí)行新的禁令。

最近，美國政府毫無征兆地悍然宣布于5月10日把2000億美元中國輸美產(chǎn)品加征的關(guān)稅從10%升至25%，中美貿(mào)易戰(zhàn)再次升級。鑒于中美貿(mào)易戰(zhàn)升級及核能合作新政策及其可能影響，需要高度重視和防范在核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中極端情況發(fā)生帶來的影響和挑戰(zhàn)，加快補(bǔ)齊短板，避免受制于人。

5.保障核安全底線

習(xí)近平主席在中央國家安全委員會(huì)第一次會(huì)議上首次提出了“總體國家安全觀”概念，強(qiáng)調(diào)了國家安全的總體性，提出了“發(fā)展和安全并重、權(quán)利和義務(wù)并重、自主和協(xié)作并重、治標(biāo)和治本并重”的中國核安全觀，指出要秉持以發(fā)展求安全、以安全促發(fā)展的理念，堅(jiān)持理性、協(xié)調(diào)、并進(jìn)的核安全觀，把核安全進(jìn)程納入我國核能與核技術(shù)應(yīng)用事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展軌道。我國運(yùn)行核電機(jī)組一直保持良好的安全業(yè)績,迄今未發(fā)生國際核事件分級(INES)2級及其以上的運(yùn)行事件。多年的監(jiān)測結(jié)果表明,我國核電廠周邊環(huán)境輻射水平處于天然本底正常漲落范圍內(nèi)。

6.加強(qiáng)公眾溝通問題

福島核事故后，社會(huì)公眾對核安全更加關(guān)注，公眾參與度明顯提升，我國核電將長期面臨公眾質(zhì)詢的常態(tài)，核電的社會(huì)接受度有所下降，甚至出現(xiàn)鄰避現(xiàn)象。我國核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與社會(huì)協(xié)調(diào)工作需要加強(qiáng)，社會(huì)公眾接受水平亟待提高。我國社會(huì)各界對核能發(fā)展的戰(zhàn)略價(jià)值與核安全的認(rèn)知也參差不齊，部分非科學(xué)、非理性的反核言論，對社會(huì)公眾的核能認(rèn)知度和接受度產(chǎn)生了不良影響，公眾的擔(dān)憂和核恐懼成為核能發(fā)展的重要制約因素。

核能發(fā)展戰(zhàn)略的相關(guān)建議

1.核能在能源結(jié)構(gòu)合理化演進(jìn)中應(yīng)發(fā)揮替代能源作用

近年來，隨著核電成為東南部沿海地區(qū)清潔能源的主力之一，促進(jìn)了我國能源消費(fèi)和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)向低碳化和清潔化演進(jìn)。鈾資源具有能量密度高、所需儲(chǔ)存空間小、便于運(yùn)輸、管理和儲(chǔ)存成本低等優(yōu)點(diǎn)，且其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能夠長時(shí)間大量安全儲(chǔ)存。利用國外鈾比利用國外其他化石能源資源要安全、可靠。同時(shí)，由于今后一段時(shí)間，世界主要核電國家的核能發(fā)展需求相對低迷，為我國提高鈾資源及核燃料保障能力和水平，提供了良好契機(jī)。

當(dāng)前，核電及核動(dòng)力的開發(fā)應(yīng)用在我國現(xiàn)代能源體系建設(shè)中，已不可或缺。中長期看，核能發(fā)展還可以向綜合利用、多功能化拓展。核電熱電聯(lián)供技術(shù)和低溫供熱技術(shù)已有成熟的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，核能供熱選址和工程示范工作陸續(xù)推進(jìn)。核能作為替代能源，主要用于核能供熱和電力供應(yīng)。我國北方地區(qū)取暖季近年受霧霾困擾嚴(yán)重，利用核能開展清潔供暖成為解決突出環(huán)境問題的現(xiàn)實(shí)選擇。低溫供熱堆可在多領(lǐng)域應(yīng)用，除了居民供暖，還能應(yīng)用在工業(yè)園區(qū)供熱、偏遠(yuǎn)地區(qū)能源綜合供應(yīng)等，應(yīng)該加快相關(guān)試點(diǎn)并逐步推行核能供熱。

核能是我國清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系建設(shè)的重要組成部分，可在保障國家能源安全、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和向低碳轉(zhuǎn)型升級，以及深化能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革等方面，擔(dān)當(dāng)起其應(yīng)有的責(zé)任和使命。核能作為可大規(guī)模利用的替代能源，應(yīng)明確其作為替代能源地位。

中長期看，核能作為替代能源，除了電力供應(yīng)，還可以應(yīng)用于核能供熱、供汽以及制氫等領(lǐng)域，因此核能發(fā)展應(yīng)向綜合利用、多功能化方向拓展。

2.核能應(yīng)成為優(yōu)化調(diào)整電力結(jié)構(gòu)的基荷電力

核能發(fā)電具有大容量、波動(dòng)性小、可利用小時(shí)數(shù)高、大規(guī)?？沙掷m(xù)供電能力強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)勢，發(fā)展核能可以部分代替煤電、為電網(wǎng)提供穩(wěn)定可靠的電力。

全球主要核電國家都將核電定位為基荷電源，核能僅是必要時(shí)段調(diào)峰資源不足的補(bǔ)充，并盡可能保證按最大發(fā)電能力穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）統(tǒng)計(jì)，近年來，核能發(fā)電占比較高的法國、韓國、美國的核電機(jī)組年負(fù)荷因子平均約為75%、85%及90%。

核能是世界上目前已知的最安全的提供穩(wěn)定電力的能源。發(fā)展核能可以部分代替煤電、為電網(wǎng)提供穩(wěn)定可靠的電力。在海南等東南沿海特定區(qū)域加大核電建設(shè)的力度，替代一部分火電退出產(chǎn)能也是可能和可行的。而當(dāng)前我國核電裝機(jī)容量及發(fā)電量比例較低，應(yīng)該有效替代一部分煤電承擔(dān)的基荷電力，核能應(yīng)該具有超越當(dāng)前預(yù)期的發(fā)展空間。

3.核能發(fā)展對科技和綜合國力提升具有重要促進(jìn)作用

發(fā)展核能產(chǎn)業(yè)有利于提高綜合國力、推動(dòng)自主創(chuàng)新、拉動(dòng)科技和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。核能是現(xiàn)代高科技密集型的國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，涉及工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展基本代表了冶金、材料、機(jī)械、電子儀器等眾多行業(yè)最復(fù)雜、最前沿技術(shù)，對開發(fā)設(shè)計(jì)、冶煉、鑄造、熱處理、精密制造等生產(chǎn)工藝有極高要求。

發(fā)展核能不但有利于實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新能力的大幅提升，而且能效帶動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級。特別是依托核能項(xiàng)目建設(shè)，大力發(fā)展核電裝備制造業(yè)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和裝備國產(chǎn)化、自主化，對于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，培育和提升自主創(chuàng)新能力，轉(zhuǎn)變工業(yè)發(fā)展方式具有重大意義。

4.核能是我國更高層次開放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域

“十三五”期間，我國自主研發(fā)的“華龍一號”、高溫氣冷堆正在加快走向世界。我國以核電為龍頭帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈“走出去”，為世界各國提供優(yōu)質(zhì)高效的核能產(chǎn)品和服務(wù)，既促進(jìn)了我國核能產(chǎn)業(yè)自身的發(fā)展，也為世界核能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展提供了中國方案、做出了中國貢獻(xiàn)。目前，核電“走出去”已成為國家戰(zhàn)略，成為核電開放發(fā)展、開創(chuàng)對外開放新格局的一種重要途徑，成為促進(jìn)我國向更高層次開放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要抓手，成為踐行能源發(fā)展“四個(gè)革命，一個(gè)合作”戰(zhàn)略思想的重要舉措，必將進(jìn)一步拓展核能發(fā)展空間。

5.核能已成為國家生態(tài)文明建設(shè)的重要選擇

按照國家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略部署，以及大氣污染防治和應(yīng)對氣候變化目標(biāo)及《巴黎協(xié)定》中已經(jīng)承諾的減排目標(biāo)，我國加快低碳清潔能源發(fā)展勢在必行。

然而，近年來隨著清潔能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大，風(fēng)電、光伏等裝機(jī)和發(fā)電量比重快速提升，利用水平正逐步接近并部分超過國際公認(rèn)的平均合理水平，風(fēng)電、光伏發(fā)電的大規(guī)模集中并網(wǎng)，對電網(wǎng)的適應(yīng)性和調(diào)頻調(diào)壓能力提出了更高要求。我國電力系統(tǒng)尚不完全適應(yīng)更大規(guī)模波動(dòng)性和隨機(jī)性強(qiáng)的新能源快速接入。

同時(shí)，面對國內(nèi)資源環(huán)境制約日趨激化和應(yīng)對氣候變化減少CO?排放的雙重挑戰(zhàn)，考慮到后續(xù)水能、風(fēng)能和太陽能等可再生能源開發(fā)的資源限制和生態(tài)環(huán)境制約，遵循能源電力綠色低碳發(fā)展要求，核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對于我國突破資源環(huán)境的瓶頸制約，保障能源安全，減少CO?排放，實(shí)現(xiàn)核能產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的不可替代作用，應(yīng)該把核能作為推動(dòng)綠色發(fā)展、建設(shè)美麗中國的重要選擇，核能將在我國低碳清潔、安全高效的現(xiàn)代能源體系中扮演更加重要的角色。