中国核能2050年一次能源供给提高到15%
2012年09月12日15:26
来源:中国新闻网
原标题 [中国核能2050年一次能源供给提高到15%]
中国核电发展的方针是“战略必争、确保安全、稳步高效”。到2050年,核能达到中国一次能源供给由目前的1.8%提高到15%,也即当前国际平均水平。
“国务院常务会议原则同意《核安全与放射性污染防治"十二五"规划及2020年远景目标》后,在日本福岛核事故后基本处于停滞状态的中国核电将在不久迎来重启的时刻。”近日,权威人士接受《瞭望》新闻周刊采访时透露,中央高层的共识是:
“日本核事故促使我们对有关问题进行理性思考,从全球角度看,主张关停所有核电站的要求是不现实的,也不符合各国根本利益。在一些小国特别是核电比例较低的国家,核电发展可能会出现一定程度的倒退。但对于中国,在确保安全的前提下,仍应该妥善有效开发核电,实现能源发展现代化和多元化。”
据其介绍,在中央的部署里,关于核电的发展方针实际上并没有发生大的转变,而是在稳步推进。十六届五中全会将中国核电发展的方针由“适度发展”调整为“积极发展”;2006年国务院通过《核电中长期规划》;2009年9月,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会上代表中国政府郑重承诺,“大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。”
2012年,政府工作报告中提出,“安全高效发展核电”;而5月30日国务院常务会议讨论通过的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》明确要求,要加快发展技术成熟、市场竞争力强的核电等新能源,并要求到2015年,掌握先进核电技术,提高成套装备制造能力,实现核电发展自主化;到2020年,形成具有国际竞争力的百万千瓦级核电先进技术开发、设计、装备制造能力。
“中国核电发展的方针是"战略必争、确保安全、稳步高效"。”国家国防科学技术工业局专家咨询委委员、国家核事故应急协调委员会专家组成员、中国工程院院士叶奇蓁在接受本刊记者采访时具体介绍说:“战略必争”是指在全球低碳发展的趋势下,掌握先进核能技术将成为核心竞争力的标志,核能将成为战略必争的高科技领域,要形成自主创新的核工业品牌,力争在世界范围内取得战略竞争优势;“确保安全”是坚持安全第一,确保消除对公众健康和环境产生严重影响的放射性物质外泄事故;“稳步高效”则要求科学规划,有序推进,促使国内核电建设规模、速度、质量、效益协调发展。改革体制机制,加强与完善核电产业体制、安全监管体制和核电事故应急体制,努力实现中国核电稳步、高效和可持续发展。
“福岛核事故后,对于重塑和保持公众对核电的信心尤为重要。”环境保护部核与辐射安全中心总工程师柴国旱在接受本刊记者采访时指出,尽管发生了福岛核事故,但发展核电的动因没有改变,核能对于扩大能源供应和减少温室气体排放有重要贡献,关键是要从福岛核事故中吸取有价值的经验教训,大幅度提高核电运行安全、监管和整体安全文化水平。
“发展核电是解决人类能源危机和环境危机的现实选择,核电发展应该以现代人类中心主义为前提。对于中国这样的大国,发展核电有利于促进国家安全、能源安全、科技创新、环境保护。”国家核应急协调委员会专家、中广核(北京)核技术应用有限公司副总经理冯毅在接受本刊记者采访时直陈了人类发展核电的现实需要,“核能的和平利用是人类最伟大的发明之一,它使我们看到了地球上化石能源逐步枯竭后人类可持续生存和发展的希望。”
大国难以弃核
“积极发展核电是中国能源发展的战略选择。”叶奇蓁院士认为,中国能源发展面临四个基本问题:经济社会发展中的能源供需总量平衡问题;长期以煤为主的能源结构,造成的环境、生态问题;西煤东运、北煤南运、西电东输的能源输运问题;对国外资源依存的能源供应安全问题。
在能源供应方面,2009年中国已成为全球最大的能源消费国。目前,全球60%的新采石油被中国进口,中国因此而受到的牵制越来越大。同时,中国能源消费的峰值还未到来,如何保障国家的能源安全是当前和长远都需要着力应对的难题;在环境保护方面,国际上指责中国是目前的排放大国之一,中国不仅面对来自发达国家的压力,也面对来自发展中国家的压力。绿色发展、低碳之路也一直在探索之中。
而解决能源安全问题和环境保护问题,核电是重要的现实方向。叶奇蓁举例指出,核电链的温室气体排放只是同等规模煤电链的1%左右。如果到2020年建成7000万千瓦核电,年发电量为5250亿千瓦时,核电链年排放二氧化碳0.07亿吨,同等电量的煤电链要排放6.8亿吨二氧化碳。发展7000万千瓦核电替代煤电,一年可以减排二氧化碳6.73亿吨,占2020年全国排放总量的7.9%。
冯毅还从经济性方面论述了核电的优势:其一,不受燃料运输的限制。按每年满功率运行300天计算,一台100万千瓦压水堆核电机组每年约需补充30吨核燃料,运输量很小。而一台100万千瓦燃煤电机组每年约需消耗300万吨原煤,平均每天要有一艘万吨轮,或3列40节的铁路货运列车运煤到电厂,运输负担极为沉重。
其二,发电成本小。燃煤电厂和核电厂的运行维护费用不相上下,但燃煤电厂的燃料费用约占发电成本的40%60%,而核电厂的燃料费用约占23%39%。虽然核电厂建设费用是燃煤电厂的1.52倍,但燃料费用是长期起作用的因素,折算到每度电的成本,核电厂普遍低于燃煤电厂15%50%。
“核电是安全、清洁、经济的能源,是目前现时有效、可规模替代化石燃料的优质能源。”结合上述特点,冯毅表示,在国际社会越来越重视全球气候变化、减少温室气体排放的形势和压力下,积极推进核电建设已是中国能源建设的一项重要政策,对提升国家综合经济实力、工业技术水平和国际地位,都具有十分重要的意义。
从美国在日本福岛核事故之后公布的能源战略规划中还可以看到,美国要保持在核科技领域的领先地位,研究小型模块式反应堆和舰艇核动力堆,并在核聚变和核基础理论研究上保持领导地位。国家能源局原局长张国宝曾表示,“美国的核政策没有让人意外,这是大国的应有之举。”
“核能不是简单的发电,它还涉及到国家安全,是国际政治、外交斗争的重要工具,也是科技创新的重要动力,还是整个产业升级及提高国际竞争力的重要推手。”冯毅因此强调,发展核能是一种国家意志。
核能仍是重要能源
“福岛事故极大地动摇了公众对核电安全的信心,各国的核电发展都被蒙上了一层阴影。核安全问题成为世界关注的焦点,许多国家"谈核色变"。”柴国旱说。
这位两次到达福岛核事故现场的专家表示,尽管如此,世界各核电大国发展核电的态势并没有根本性改变。美国、法国、英国等老牌核电国家表示坚持核能发展立场,并采取措施,全面审视和评估本国核电站安全,尽最大可能保证核能的安全利用。
在日本福岛核事故一周年之际,世界能源理事会(WEC)于2012年3月9日在其网站上公布了一份题为“世界能源展望福岛事故一年后的核能”的研究报告。在这份报告中,该理事会对世界各国的核能政策与计划在福岛核事故前后的变化情况进行了研究和分析,其得出的结论是:
“只有很少几个国家,如德国、瑞士、意大利等国在福岛第一核电站事故之后改变了其在未来的能源结构中继续发展核能的态度;在不断加强对核领域的全球管理方面,几乎没有发生改变,但更加强调了需要采取切实的行动;未来需要开展的一项关键工作是,就核电技术、核安全、费用、效益和风险等相关问题展开公众宣传。”
国际原子能机构(IAEA)总干事天野之弥在福岛核事故一周年纪念日表示,“由于核工业界、各国监管机构与政府根据从日本福岛第一核电站事故汲取的经验和教训采取了切实的行动,现在的核电比一年前更安全。”与此同时,世界能源理事会主席皮埃尔·加多内表示,“这份报告的一个明确结论是,核能仍将是未来能源结构的重要组成部分,尤其是在发展中国家,但前提是核安全性与透明度持续得到加强。”
报告还强调指出,目前全球约有50个国家正在运行、建设或考虑建设核电机组,而全球在建的60多台机组中,主要分布在中国、俄罗斯、印度和韩国。
不过,福岛核事故对中国核电的影响是明显的。随着国务院核电“国四条”的出台,提出暂停核准核电新项目,规模庞大的中国核电发展战略也被暂时搁置。
谈及福岛核事故对中国的影响,冯毅表示,这使得中国快速发展的核电基本处于停滞状态。比如,远期全部总装机规模为400万千瓦,总投资为400亿元,由中国华能集团公司、中国核工业建设集团公司、清华大学以50%、35%、15%的投资比例共同投资、建设、运营的当前技术最先进的石岛湾核电站,实际上在2011年3月1日就已获核准开工,但10天后的福岛核事故使得这一核电站的建设暂停至今。
实际上,经过几十年的努力,中国已经积累了百万千瓦级核电机组的设备成套能力,以及设计、建造、运行能力。据冯毅粗略估算,这一次叫停尽管是必须的,从近期和中期全球核电机组面临更新换代的背景下,也一定程度上客观延缓了中国核电走向国际市场的步伐。
核电强国是战略需要
在柴国旱眼中,福岛核事故也给中国带来了八大警示:要进一步深刻认识核安全的极端重要性和基本规律,提升核安全文化素养和水平;要进一步提高核安全标准要求和设施固有安全水平;要进一步完善事故应急响应机制,提升应急响应能力;要进一步增强营运单位自身的管理、技术能力及资源支撑能力;要进一步提升核安全监管部门的独立性、权威性、有效性;要进一步加强核安全技术研发工作,依靠科技创新推动核安全水平持续提高和进步;要进一步加强核安全经验和能力的共享;要进一步强化公共宣传、信息公开工作。同时还应进一步加强核设施应对各种极端自然灾害的能力,加强严重事故的预防和缓解能力。
正是基于这样的认识和判断,2011年3月16日召开的国务院常务会议听取了应对日本福岛第一核电站事故有关情况的汇报,决定对全国核设施进行安全检查。有关部门组织核安全、地震、海洋等方面专家,用9个多月时间对全国41台运行、在建核电机组,3台待建核电机组,以及所有民用研究堆和核燃料循环设施等,进行了综合安全检查。
综合安全检查得出的总体结论是:我国核安全标准全面采用国际原子能机构的安全标准,核安全法规标准体系与国际接轨。民用核设施在选址中对地震、洪水等外部事件进行了充分论证。核电厂在设计、制造、建设、调试和运行等各环节均进行了有效管理,总体质量受控。
叶奇蓁院士表示,福岛核事故后,新建核电站实行国际上最严格的核安全标准,对新建核电站的评审执行中国核安全法规《核动力厂设计安全规定》(HAF102),该规定提高了核安全目标的量级,包括堆芯熔化频率和大规模放射性释放频率。
HAF102延伸纵深防御概念,要求考虑超设计基准事故和严重事故的预防和缓解。同时要求设置双层安全壳,实行放射性物质的双重包容,并且还要求进行确定论的和概率论的事故分析和风险评价,并制定相应的事故防范措施和严重事故管理导则。而目前运行的核电站都是以二代改进型技术为主,性能总体上优于国际同类机组,其堆芯损伤频率和大量放射性释放频率等关键指标已接近三代核电水平。
从核电建设的规模看,中国已运行核电机组15台,装机1257万千瓦;在建核电站26台机组,装机2884万千瓦。到2015年底,在建机组均能建成,总装机将超过4000万千瓦。此外,已核准尚未开工的5台机组,装机422万千瓦;计划拟建的共16台机组,总容量1850万千瓦;正在谈判中的项目共2台机组,总容量160万千瓦。
就在中国启动核电安全大检查的同时,相关的智囊机构也在对中国的核电发展之路进行审慎的审视,并结合中国的现实需要提出了更加明晰的步调和路径。日本核事故后,中国工程院在原有研究成果的基础上,形成了题为《新形势下我国核电发展的建议》的研究报告。
报告建议,在2015年核电装机约4000万千瓦规划的基础上,2020年中国核电装机达到6000万7000万千瓦,新建约3000万千瓦。2030年(或2035年)达到2亿千瓦,超过目前美国1亿千瓦的总装机容量;2050年要达到4亿千瓦以上,核能可以达到中国一次能源供给的15%的比重。
从全球范围来看,目前世界电力供应的13%15%来自核电。世界主要能源消费大国对核能依赖程度则更高,各国核电占本国总电力的比例分别为:法国77%、韩国38%、德国32%、日本30%、美国20%、英国20%、俄罗斯16%。相比而言,中国核电在电力结构中比重小很多,截至2011年3月,中国共有13台投入运行,装机容量仅占全国电力装机总容量的1.8%左右。
近期,《2020年核电中长期发展规划》《核安全规划》获得国务院常务会议原则通过,《核安全规划》明确提出了“全面建设核电强国”的目标,并将核电产业定位为国家战略性新兴产业。同时,还特别提出了“最先进的技术和最严格的标准”的要求,这标志着中国建设核电强国的征程已经开启。
核电新机遇
从世界核电的新一轮布局来看,对核电表示出强烈发展愿望的不只是中国。
冯毅介绍说,英国在发达国家中率先宣布了新建核电站计划,在2025年前再建8座核电站。今年2月,美国时隔34年后重新启动核电审批,美国南方核电运营公司(SNC)将在乔治亚州的沃格特勒(Vogtle)核电厂建造并运行两台基于AP1000技术的第三代反应堆3号、4号机组。俄罗斯、印度等新兴经济体为解决能源需求,更是坚持新建核电容量。俄罗斯、韩国在国际市场积极进取,出口核电装备和技术。越南、阿联酋、约旦等新兴核电国家的核电建设与开发工作也在按计划向前推进。
“各国纷纷采取手段,整合核电行业资源,加快核电产业的发展,以抢占国际技术和市场的制高点。”国家核电技术公司总经济师盖其庆由此认为,这些变化预示着,核电正在从单一技术的竞争扩展到全产业链的竞争,从竞争主导转变为合作与竞争并重,从企业之间的竞争上升为国家之间的竞争。
相比于传统大国与新兴国家,张国宝认为,中国核电的核心能力显著提升:一方面,设备国产化能力与水平快速提高。通过岭澳二期两台机组的建设,中国陆续实现了百万千瓦级核电机组大型铸锻件、反应堆压力容器、蒸汽发生器等关键设备的国产化,培育了一重、东方电气等一批拥有核电设备制造能力的企业,在完成核电国产化阶段性目标的同时,大幅提高了中国装备制造业技术水平;另一方面,核电的科研力量也不断增强。为此,他呼吁,应珍惜核电发展的成就。
专家表示,由于中国运行和在建核电站以二代改进型技术为主,性能总体上优于国际同类机组,而引进的三代核电技术具备更高安全设计水平和更完善的缓解严重事故的措施,因此总体上可以说中国目前使用的核电技术处于世界前沿。
“处于技术前沿的好处是明显的,无论是AP1000还是EPR,都是先进的三代核电技术,中国都具有后发优势。”叶奇蓁院士表示,中国核电的“后发优势”有技术成熟度和工程建设水平上的明显特征,吸收了国内国际上的经验反馈,运用了当前科技发展的新成果,在设计上采取了一系列改进,提高了安全水平,优于现役国际同类核电站。
盖其庆认为,中国三代核电发展已呈现出新格局、新态势,基本具备了标准化、批量化、自主化发展的条件。不仅将为中国大规模提供安全经济便利的清洁能源,也将同步带动中国装备制造产业、冶金、材料、电子、信息领域的技术创新与产业升级,切实创新完善中国安全高效的核电工业体系。
在清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义看来,三代核电其实从1980年就开始研究了,包括西屋公司、GE、CE和欧洲的其他一些公司,这些公司的技术路线各有侧重,而中国引进的AP1000正是在西屋公司原有的技术路线上形成,而GE公司的成果主要应用到了日本,CE的技术成果现在应用到了韩国,EPR技术则应用到了中国和芬兰。
他表示,从提出创新性的概念,到进行基础研究,再到实验堆(小规模验证),进而进行工业化示范(商业规模样机验证),最终进入商业化前期,这期间大约需要30年的时间,而中国很好地把握了核电前沿技术引进的机遇。
比如,中国在AP1000基础上消化创新后形成的CAP1400,是中国具有完全自主知识产权的三代核电技术。目前正准备到阿根廷进行投标。国家核电专家委员会办公室主任陈章华此前在接受媒体采访时表示,与AP1000相比,CAP1400机组功率更大,单机功率超过140万千瓦;机组可利用率更高,达到93%;技术更加先进,安全标准也更高,“对于中国"建设核电强国"意义重大。”(记者 王仁贵 实习生 孙婷婷 杨彬钶)
作者:王仁贵 孙婷婷 杨彬钶 (来源:《瞭望》新闻周刊)
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