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(二)从国内看核电发展的现实意义
1. 实现低碳发展的重要举措
从低碳发展角度看。2000年以来我国碳排放的增量约占全球总增量的45%。2009年,我国政府提出了2020年的减排目标,但在测算时预计届时核电装机为8000万kW,但受福岛核事故严重影响,我国核电进入观望期,目前的装机容量仅有4875万kW,约为目标的一半,势必造成我国减排目标压力巨大。
而近几年我国控煤虽然取得了阶段性成果,但碳排放在2017、2018年都产生增长,主要原因是石油消费的增长抵消了减煤的正效应,当社会各界把减排的目标都集中在煤炭的同时,也需要关注石油。
2018年石油占一次消费达到18%,消费强度逐年提高,如果不加以控制,在煤炭占比下降后,不但会使我国能源对外依存度继续提高,威胁到能源安全,而且石油消费的温室气体排放及对空气、水污染的影响将日益加重。
我国核工业体系健全,技术和经验已经全球领先,核安全完全有保障,在我国能源结构转型尤其应对减排压力中核电是重要的战略选择,安全高效发展核电是能源行业践行习近平生态文明思想的重要举措。
2. 调整能源结构的重要选择
受我国资源禀赋和逆向分布特征,我国形成了以煤为主的能源结构,2018年我国一次能源消费总量46.4亿吨标准煤(tce),消费了全球能源总量的23.6%,煤炭显然是我国主要的一次能源,消费27.4亿tce,占全球50.5%。
虽然煤炭在我国能源结构中的比重已经由十年前的73.6%降至59%,但总量可观;电力方面,2018年我国电力装机已接近19亿kW,其中火电11.4亿kW;核电4466万kW;总发电量为69939亿kWh,其中火电49231亿kWh;核电2944亿kWh。
非化石能源中,水电受制于资源条件,开发总容量有限,风能、太阳能还需要解决诸如经济性、储能、产业配套等问题,短时间内还难以成为主力能源,而核电具有产业成熟、技术先进、功率密度高,布局灵活等优势,从调整能源结构的角度来看,发展发电具有重要意义。
3. 保障我国能源安全的重要任务
当前我国能源安全形势严峻,发达国家通过控制能源竭力维护世界主导权的态势不会改变,促使能源的战略属性、政治属性进一步凸显,针对能源资源的博弈日趋激烈。美国“重返亚洲”对我国形成战略压力,况且我国周边环境复杂,石油运输通道受制于人,能源安全形势严峻。
我国的煤炭、天然气和石油的储采比分别只有38、37.6和18.7年,2018年能源总体对外依存度21%,石油对达到70%,天然气43%,煤炭6%,而我国虽然总的电力装机容量数量可观,但人均与发达国家相比相差巨大,2018年人均生活用电量仅为美国的14.1%,随着工业化、电气化刚性需求持续增加,能源总需求的缺口将进一步加大,资源约束日益凸显。
根据测算,如果考虑国内供应量不变,到2030年我国石油对外依存度将上升到73%,而天然气或将达到70%。在化石能源发展受限、可再生能源短期内难以弥补缺口的情况下,足以看出发展核电对保障能源安全的重要作用。
4. 保障可再生能源消纳的重要基础
近些年,全球范围内可再生能源都得到快速发展,我国更是以每年超过10%的速度增加,这是能源发展的总趋势。而当前在储能技术还没有取得重大突破前,大规模的可再生能源开发和大比例的间歇性电能并入电网,对电网运行会带来一定挑战,需要基荷能源进行保障。
有研究结果表明,当间歇性能源在电力结构中的比重超过30%时,将会给电网带来安全风险,增加电力供应成本。如2019年8月的英国大停电事故,有分析认为主要原因是新能源大量替代传统电力导致了系统惯量水平下降,其中一个细节,就是在系统频率临近崩溃之前,有28秒的僵持时间,在28秒中,如果英国不是淘汰那么多传统电力,通过快速爬坡是能够顶住系统频率崩溃的。
而恰恰是因为传统能源的消失,系统转动惯量的减少,随着电压的崩溃,分布式可再生能源形成孤网,进一步发展成孤岛效应解列,造成整个系统崩溃的大型事故,更如日食对德国太阳能供电产生的重大影响等可见基荷能源的重要性。
核电的特点是能源密度高,运行稳定,布局灵活,便于在负荷中心就近布置,是理想基荷能源,有助于改善电网电能结构,保障电力运行稳定。
同时,在负荷中心灵活布置核电基地,可以减少电力运输的大量成本,对全社会经济性有积极影响,也就是实现东部地区能源使用从“身边来”和“远方来”相结合。
5. 保持我国核工业技术水平的重要依托
核能是世界大国战略必争的高科技产业,如美国、俄罗斯等国尽管能源充足,但为了保持竞争力和产业持续发展仍坚持发展核能。国外经验和我国实践证明,和平时期能完整保留一支与核大国相适应的核科技力量并不断提高,有效的办法就是发展核电。
自主地、较大规模地发展核电,有利于维护我国核科技工业体系的完整性,带动和促进我国整个核工业产业的发展,从而进一步增强我国的核威慑力量,实现我国的战略目标。
我国核电发展的空间分析
通过数学模型,对我国今后十年能源结构发展趋势分析可以看出,我国能源需求强劲,在碳排放约束下,煤炭发展受限尽早达峰,石油从高速增长到消费达峰,而天然气激增,对外依存度或将达到70%左右,可再生能源中,水电开发基本完成,风电、太阳能保持快速发展但仍不能满足增量需求,对存量的替代无从谈起,在能源刚性需求下,核电仍有较大发展空间。
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