中國儲能網(wǎng)訊：到2030年，可再生能源和核能的比重將達20%以上，年供應(yīng)量將超過10億噸標準煤，將成為與煤炭、石油和天然氣等化石能源相并列的在役主力能源。
力爭成為主力能源
文·何建坤
當前世界范圍內(nèi)正在經(jīng)歷新型能源體系變革，其核心是以新能源和可再生能源為主體的新型能源體系逐漸取代以化石能源為支柱的傳統(tǒng)能源體系，以應(yīng)對地球礦產(chǎn)資源的日益枯竭和以氣候變化為代表的全球生態(tài)危機，實現(xiàn)經(jīng)濟社會與資源環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。這一能源能源體系變化的趨勢，在即將到來的“十三五”將更加明顯。而在未來新能源體系變革中，可預(yù)見到，核能將發(fā)揮不可替代的作用。全球能源體系變革和新能源技術(shù)創(chuàng)新的趨勢，也對我國實現(xiàn)跨越式發(fā)展提供了難得機遇。
核能的未來
全球應(yīng)對氣候變化下能源變革的潮流，其一是強化節(jié)能，提高能源效率。例如歐盟已制定2020年比1990年提高能效20%的目標，德國提出在保障經(jīng)濟持續(xù)增長前提下，其一次能源消費到2020年和2050年分別比1990年減少20%和50%的目標。其二是大力發(fā)展新能源和可再生能源，促進能源結(jié)構(gòu)低碳化。歐盟已提出2030年可再生能源比例達27%目標，德國進一步提出2030年達30%，2050年達60%，其中發(fā)電比例達80%的目標?？梢娫诓贿h的未來，世界范圍內(nèi)新能源和可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將面臨快速發(fā)展的新局面。
而核能作為清潔能源，在世界能源變革中將發(fā)揮重要作用。世界能源理事會在《世界能源展望》中預(yù)測，2013年全球核電裝機共計3.91億千瓦，到2020年將達4.21億～5.08億千瓦，2030年將達4.56億～7.40億千瓦。到2035年，世界各國規(guī)劃中新建核電裝機1.79億千瓦，意向中新建3.78億千瓦，其中經(jīng)合組織國家分別占31%和19%，主要是發(fā)展中國家和經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌國家。
面對全球化石能源資源日趨緊缺、價格上漲以及二氧化碳減排的壓力，發(fā)展中國家不可能再沿襲發(fā)達國家以化石能源為支撐的現(xiàn)代化道路，核能將對發(fā)展中大國構(gòu)建安全、清潔、低碳的可持續(xù)能源體系發(fā)揮重要作用，對核電技術(shù)將有強勁需求和廣闊市場。
福島核事故后，盡管一些國家采取了棄核政策，但美國、俄國、英國、法國等具有核能技術(shù)優(yōu)勢的國家仍堅持繼續(xù)發(fā)展核能的方針。這些國家不僅重視核能在本國能源變革中的重要作用，更注重保持和發(fā)展技術(shù)競爭優(yōu)勢，積極開拓國外市場并保持和擴大其影響力，引領(lǐng)世界先進能源技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展。我國也應(yīng)有前瞻性戰(zhàn)略布局，發(fā)展核工業(yè)領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。
目標主力能源
我國推動能源體系革命的戰(zhàn)略目標，是建立并形成安全、高效、清潔、低碳的能源供應(yīng)體系和消費體系。在大力節(jié)能和提高能源效率同時，促進能源結(jié)構(gòu)的低碳化。
我國已制定到2020年非化石能源比重達15%的目標，屆時非化石能源年供應(yīng)量將達7億噸標準煤左右，超過英國和德國并相當于日本2010年能源消費總量，成為有效抵消化石能源增長的替代能源。到2030年，可再生能源和核能的比重將達20%以上，年供應(yīng)量將超過10億噸標準煤，將成為與煤炭、石油和天然氣等化石能源相并列的在役主力能源。
2030年后非化石能源新增供應(yīng)量基本可滿足隨經(jīng)濟社會發(fā)展新增加的能源需求，從而使二氧化碳排放趨于穩(wěn)定并逐漸下降。為此，2030年核電裝機應(yīng)達約1.5億千瓦，將替代煤炭約5億噸，減排二氧化碳約9億噸。其后如仍以每年新建1000萬千瓦左右的速度增長，每年新增供能2000多萬噸標準煤，將填補屆時能源需求年增長量的約30%。如果沒有核能的規(guī)模化發(fā)展，二氧化碳排放峰值時間至少推遲10年以上。因此，核能對降低二氧化碳排放峰值數(shù)量和提前實現(xiàn)峰值時間具有關(guān)鍵作用。到
2050年，新能源和可再生能源的比重爭取達到1/3～1/2左右，煤炭的比重下降到1/3以下，為本世紀下半葉建成以新能源和可再生能源為主體的可持續(xù)能源體系奠定堅實的基礎(chǔ)。屆時核電裝機應(yīng)達3.5億千瓦左右，年發(fā)電量約占屆時電力需求的1/4，可替代煤炭10億噸以上，在一次能源供應(yīng)比例中占10%以上，減排二氧化碳達20億噸以上。而屆時的二氧化碳排放總量將回落到2010年的水平，以適應(yīng)全球二氧化碳減排的合作進程。另一方面也將對減少二氧化硫、氮氧化物、煙塵等常規(guī)污染物排放，從根本上解決環(huán)境污染問題發(fā)揮極其重要的作用。
我國當前發(fā)電裝機容量已達12.5億千瓦，到2030年還將翻一番，當前各種可再生能源加速發(fā)展也不能滿足新增電力需求，如不發(fā)展核電，就要更多地發(fā)展煤電，是核電與煤電之間的選擇。而發(fā)達國家當前電力需求基本飽和，新建電站是在各種可再生能源與核能之間進行比較和選擇，以替代原有的煤電。因此我國發(fā)展核電的需求比發(fā)達國家更為緊迫和重要。
我國地域廣大，能源需求量大，需要各種新能源技術(shù)協(xié)同發(fā)展，優(yōu)勢互補。核能單機容量大，發(fā)電時間穩(wěn)定，負荷因子高。裝機1千瓦核電，其年發(fā)電量相當于2千瓦水電，3～4千瓦風電，5～6千瓦光伏發(fā)電，具有優(yōu)勢。未來形成以新能源和可再生能源為主體的能源體系，由于水電、風電、太陽能發(fā)電等可再生能源的間歇性，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提出新的挑戰(zhàn)。到2030年以后，核電和可再生能源發(fā)電將占總發(fā)電量的40%～45%，而核電將占到其中的1/3。核電運行穩(wěn)定，可起到基礎(chǔ)載荷作用，穩(wěn)定電網(wǎng)的運行。核電和可再生能源電力的協(xié)調(diào)發(fā)展，也是保障電網(wǎng)安全運行的一個有效手段。
核電布局倒計時
福島核事故引起世界范圍對核電安全性的擔憂和進一步重視。美國、英國等核電大國都對本國核電安全性重新進行了評估，加強了改進措施。
我國也對現(xiàn)有和在建核電站進行了安全大檢查，強化了預(yù)防和緩解嚴重事故的能力和措施。對新建核電站將采用世界最先進的安全標準和第三代先進核電技術(shù)，在吸收借鑒福島核事故經(jīng)驗反饋的基礎(chǔ)上，核能作為我國戰(zhàn)略必爭的高科技領(lǐng)域，在確保安全的基礎(chǔ)上，仍應(yīng)堅持高效規(guī)?；l(fā)展，以適應(yīng)我國能源革命的緊迫需求。
我國當前核電裝機已達1460萬千瓦，當前在建和“十二五”期間開工項目投產(chǎn)后，到2020年可達約6000萬千瓦。而“十三五”開工建設(shè)項目要到2020年后才能投產(chǎn)，如到2030年實現(xiàn)裝機1.5億千瓦，則2020～2030年期間每年需投產(chǎn)近1000萬千瓦，即約8臺百萬千瓦級的機組。
因此，“十三五”期間必須抓緊核電布局。一是要處理好三代堆型各種型號的關(guān)系，包括引進AP1000系列和自主研發(fā)華龍一號系列的協(xié)同發(fā)展，解決好首堆經(jīng)驗反饋與后續(xù)項目的銜接，發(fā)揮業(yè)主在型號選擇上的主動性；其二是要處理好沿海和內(nèi)陸核電站布局，啟動內(nèi)陸核電示范項目；其三要進一步加強核安全保障體系的建設(shè)，改革核工業(yè)管理體制，打造世界范圍內(nèi)核電技術(shù)競爭優(yōu)勢。
世界核電站選址大都建在電力負荷中心，并無刻意區(qū)別沿海和內(nèi)陸，歐美60%的核電站建在內(nèi)陸。濱河、濱湖核電站正常情況下廢水排放的放射性物質(zhì)含量標準遠低于沿海水平，可滿足環(huán)保的要求。
福島核事故之后，公眾更關(guān)注發(fā)生概率極小但后果嚴重的事故情況下，放射性物質(zhì)釋放對水資源、環(huán)境和人群造成的影響，特別是內(nèi)陸地區(qū)對河流、土壤和地下水資源的可能影響。因此，內(nèi)陸核電項目要具備更為有效地緩解放射性釋放的應(yīng)對技術(shù)和能力，在技術(shù)上確保事故情況下對放射性物質(zhì)泄漏做到可隔離、可封堵、可儲存和可處理，從實際上排除發(fā)生對環(huán)境和公眾產(chǎn)生重大影響和的放射性釋放事故。
我國歷史上由于東部沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，常規(guī)能源資源缺乏，電價較高，核電具有經(jīng)濟競爭力，又有較好的地址條件，所以核電選址集中在沿海。當前隨中西部經(jīng)濟快速發(fā)展，很多內(nèi)陸省份也面臨能源短缺的困局，更面臨煤炭等化石能源消費造成霧霾等環(huán)境污染的壓力，發(fā)展核電也有利于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和改善環(huán)境質(zhì)量。
此外，核電還具有較好的經(jīng)濟性能，當前很多內(nèi)陸省份煤電上網(wǎng)電價已在0.5元/千瓦時左右，而核電上網(wǎng)標桿電價為0.43元/千瓦時，更遠低于風電、太陽光伏發(fā)電等可再生能源上網(wǎng)價格，因此內(nèi)陸地區(qū)對核電發(fā)展有強勁需求。當前已有湖南、湖北、江西三個內(nèi)陸核電項目開展了前期工作，“十三五”應(yīng)批準開工建設(shè)。
發(fā)展核電也是國家保障能源供給安全的重要戰(zhàn)略。由于天然鈾原料在核發(fā)電成本中的比重僅占5～10%，且重量和體積小，易于以較低的成本建立儲備體系。因此國際上普遍把全球性鈾資源視為“準國內(nèi)資源”，很多國家也把發(fā)展核能作為提高能源自給率，保障能源供應(yīng)安全的戰(zhàn)略選擇。國際原子能機構(gòu)的數(shù)據(jù)表明，全球已查明回收成本低于每鈾千克260美元的鈾資源量為630.6萬噸，待查明儲量1040萬噸，儲量預(yù)測前景樂觀，完全可以滿足全球中長期核電發(fā)展的需要。
“十三五”我國要進一步加強天然鈾保障體系的建設(shè)，進行前瞻性、戰(zhàn)略性部署，通過國內(nèi)生產(chǎn)、海外開發(fā)、國際貿(mào)易三條渠道并舉，鈾資源不僅不會成為我國中長期核能持續(xù)發(fā)展的制約因素，而且核電發(fā)展也將成為保障國家能源安全的重要舉措。
核能工業(yè)科技含量高，系統(tǒng)復(fù)雜，研發(fā)周期長，投資巨大，只有少數(shù)大國可參與并主導(dǎo)全世界核能的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化，是低碳技術(shù)領(lǐng)域最尖端和最具壟斷性的高科技產(chǎn)業(yè)，自主掌握先進核能技術(shù)也是一個國家具備核心競爭力的體現(xiàn)。我國已具備國際先進的核電裝備制造能力，掌握了核島和常規(guī)島關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計、制造核心技術(shù)，建立了核安全文化和質(zhì)量保障體系，核電工程管理自主化能力不斷提升。當前要抓住時機，加強技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，創(chuàng)立自主民族品牌，打造世界范圍內(nèi)競爭優(yōu)勢。
（作者系清華大學低碳經(jīng)濟研究院院長、清華大學原常務(wù)副校長）
