碳中和背景下的電力行業(yè)系列3---核能
昨天和大家分享了碳中和背景下的電力行業(yè)系列的第二部分:水電
今天和大家分享第三部分:核能
1、碳中和背景下全產(chǎn)業(yè)鏈有望迎來發(fā)展良機(jī)
核能發(fā)電的特點(diǎn)是高效、可靠、清潔。
根據(jù)歐洲核能協(xié)會的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),1kg 標(biāo)準(zhǔn)煤、礦物油、鈾的發(fā)電能力分別為 8 千瓦時(shí)、12 千瓦時(shí)、24000 千瓦時(shí)。
核電受自然環(huán)境的影響較小,成本端受燃料價(jià)格波動影響也較小,供電穩(wěn)定,可以承擔(dān)電網(wǎng)基荷能源的角色。核能發(fā)電幾乎不排放二氧化碳、氮氧化物,在減排溫室氣體、減少空氣污染方面有重要價(jià)值。
據(jù)核能行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),當(dāng)前核能發(fā)電規(guī)模相較于燃煤發(fā)電,每年可減少耗煤量超 1 億噸、減排二氧化碳近 3 億噸。
自上世紀(jì) 90 年代秦山 30 萬千瓦壓水堆核電站、大亞灣 100 萬千瓦壓水堆核電站商運(yùn)開始,中國核電產(chǎn)業(yè)歷經(jīng) 30 年的發(fā)展,已經(jīng)躋身世界核電大國行列。繼美國、法國、俄羅斯以后,我國已經(jīng)成為第四個(gè)擁有自主三代核電技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈的國家,正處于從“核 電大國”向“核電強(qiáng)國”邁進(jìn)的階段。
截至 2020 年 12 月,我國大陸并網(wǎng)核電機(jī)組已達(dá)到 49 臺,總計(jì)裝機(jī)容量 4989 萬千瓦, 僅占全國發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的 2.27%。
2020 年核電發(fā)電量 3662 億千瓦時(shí),占總發(fā)電量比例僅 為 4.7%,核電占比與法國、美國等發(fā)達(dá)國家相比差距較大,也遠(yuǎn)低于世界平均水平(約 10%)。除了減排溫室氣體、減少空氣污染的價(jià)值,從國家能源安全和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角 度來看,核電也具有重要的戰(zhàn)略意義。當(dāng)前我國核電份額較低,未來發(fā)展空間廣闊。
今年 3 月發(fā)布的“十四五”規(guī)劃為核能發(fā)展定調(diào):安全穩(wěn)妥推動沿海核電建設(shè)。
1)建設(shè)華龍一號、國和一號、高溫氣冷堆示范工程,積極有序推動沿海三代核電建設(shè)。
2)推動模塊式小型堆、60 萬千瓦級商用高溫氣冷堆、海上浮動式核動力平臺等先進(jìn)堆型示范。
3)建設(shè)核電站中低放廢物處置場,建設(shè)乏燃料后處理廠。
4)開展山東海陽等核能綜合利用示范,核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到 7000 萬千瓦。
與耗資不菲、建造周期漫長的傳統(tǒng)大型核電站相比,小型模塊化核反應(yīng)堆意味著更低的造價(jià)、更易于建造安裝、建造周期更短,也更安全靈活。小型堆能夠滿足中小型電網(wǎng)的供電、城市供熱、工業(yè)供汽和海水淡化等各種領(lǐng)域應(yīng)用的需求,近年來美國、俄羅斯、法國、英國、中國等都在積極推進(jìn)部署。海上浮動式核動力平臺、核動力破冰船都是小堆技術(shù)的應(yīng)用方向。
2019 年,山東海陽核能供熱項(xiàng)目一期工程第一階段正式投用,首開國內(nèi)核能商業(yè)供熱先河;二期工程將于 2021 年投產(chǎn);按照規(guī)劃未來有望實(shí)現(xiàn)整個(gè)海陽市乃至膠東半島的核能清潔供暖。
核能供熱的初始建設(shè)投資高于傳統(tǒng)燃煤鍋爐,但運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鍋爐,且使用壽命可達(dá) 60-80 年,是傳統(tǒng)鍋爐的 3-4 倍, 所以全壽期來看仍具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,清潔化、低碳化已經(jīng)成為全球能源發(fā)展主基調(diào),我國也在積極推動能源轉(zhuǎn)型。核能在構(gòu)建清潔低碳能源體系中的關(guān)鍵作用不可或缺,未來有望形成核能與其他清潔能源協(xié)同發(fā)展、逐步替代傳統(tǒng)火電的新局面。
光伏、風(fēng)電等發(fā)電品種未來將邁入確定性極高的高速發(fā)展期,但是核電作為清潔低碳的基荷電源,可以在電力系統(tǒng)中承擔(dān)壓艙石的作用,與風(fēng)、光發(fā)電互為補(bǔ)充,因此也有望同步打開成長空間。
我們預(yù)計(jì),從“十四五”開始,我國核電建設(shè)節(jié)奏有望趨于穩(wěn)定,“華龍一號”、“國和一 號”等自主化三代核電技術(shù)有望進(jìn)入規(guī)?;?、批量化建設(shè)階段。我國核電產(chǎn)業(yè)鏈在經(jīng)歷 了多年的積淀和一定的波折之后,也有望進(jìn)入良性循環(huán)、均衡發(fā)展的新階段。
目前天然鈾供應(yīng)體系已逐步完善,核燃料加工產(chǎn)能持續(xù)優(yōu)化,對核電未來持續(xù)發(fā)展提供了重要支撐。同時(shí)我國核電裝備自主化水平持續(xù)提高,“華龍一號”三代核電技術(shù)的國產(chǎn)化率已近 90%。
一方面,乏燃料后處理已經(jīng)逐步形成工業(yè)化處理能力,隨著技術(shù)進(jìn)步及處理產(chǎn)能的增加,乏燃料問題將不再是制約核電發(fā)展的后顧之憂。另一方面,除了商用核電廠以外,核能的多用途綜合利用有望逐漸登上舞臺。海上核動力破冰船、海上浮動核電站、核能供熱堆等科研和設(shè)計(jì)工作已經(jīng)逐步展開,個(gè)別項(xiàng)目已經(jīng)落地;傳統(tǒng)的壓水堆之外,高溫氣冷堆、鈉冷快堆、模塊化小堆等示范工程即將逐步建成投產(chǎn)。
除了發(fā)電,核能未來有望在供熱、供汽、制氫、海水淡化等領(lǐng)域發(fā)揮重要作 用,對傳統(tǒng)化石能源形成替代。不管是核電的份額占比,還是核能及核技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,我國目前都處于較低的水平,與美國等發(fā)達(dá)國家存在較大差距,行業(yè)發(fā)展空間廣闊。
碳中和背景下的電力行業(yè)系列的第三部分的內(nèi)容就分享到這里,明天和大家分享第四部分的內(nèi)容:風(fēng)光。
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