編者按:人類利用能源的進(jìn)程發(fā)展到今天,核電已非常重要。核電提供了全世界10%以上的電力需求,具有清潔高效等特性,即便自誕生之日起便因安全問題非議不斷,但在沒有其他能源供應(yīng)可替代情況下,放棄幾乎不可能,世界各國(guó)都在積極又慎重地發(fā)展核電,我國(guó)也不例外。但安全是核電的生命線,怎樣做好技術(shù)與安全保障,確保核電在安全高效道路上正確行進(jìn),這是我們必須要正視的問題。本刊專訪國(guó)家能源局中國(guó)核電發(fā)展中心副主任榮健,請(qǐng)他對(duì)全球及中國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀作出分析,對(duì)未來方向作出展望,并對(duì)我國(guó)安全高效使用核電的方法與路徑作出了闡述。
榮 健中國(guó)核電發(fā)展中心副主任。1995年畢業(yè)于蘭州大學(xué),先后工作于中國(guó)原子能科學(xué)研究院核物理所、國(guó)防科工委國(guó)際合作司、國(guó)家能源局電力司、核電司,2016年任中國(guó)核電發(fā)展中心副主任。
《中國(guó)核電》:自1954年前蘇聯(lián)建成世界上第一座實(shí)驗(yàn)性核電站起,核電就在全球能源格局中扮演著越來越重要的角色,雖然因?yàn)閿?shù)次核事故影響曾經(jīng)放緩建設(shè)速度,但因能源消費(fèi)總量及清潔能源需要,核電又不斷得到重視,請(qǐng)您對(duì)全球核電能源發(fā)展現(xiàn)狀做一下介紹。
榮 健:如你所言,核電在全球的運(yùn)用非常重要,各個(gè)國(guó)家也都非常重視。先說一組數(shù)據(jù)吧,目前全球在運(yùn)核電機(jī)組共450臺(tái),分布在30多個(gè)國(guó)家和地區(qū),總裝機(jī)容量達(dá)到了3.97億k W,約占全球電力總裝機(jī)的6.5%。2018年核電發(fā)電量約2.72萬億k Wh,已經(jīng)恢復(fù)到了日本福島核事故前的水平,占比約為10.2%。
目前全球在建的核電機(jī)組為55臺(tái),裝機(jī)容量約5600萬k W。多數(shù)分布在亞太國(guó)家和地區(qū),這些數(shù)據(jù)表明,核電的利用依舊是人類能源消費(fèi)的重要途徑之一。
核電在全球能源消費(fèi)總量占一個(gè)什么比重呢?以2017年為例,全球能源消費(fèi)總量約190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中石油占比33.3%,煤炭占比28.1%,天然氣占比24.1%,非化石能源占比則為14.5%,這其中包括核電的4.5%,這個(gè)比重不算大也不算小,比較真實(shí)客觀反映了核電在當(dāng)今世界能源供應(yīng)中的地位。
核電發(fā)展與國(guó)家工業(yè)化、現(xiàn)代化進(jìn)程密切相關(guān)。上世紀(jì)六十至八十年代,是核電發(fā)展的高峰期,這個(gè)時(shí)期核電的發(fā)展主要集中在美、歐、日等西方發(fā)達(dá)國(guó)家,這些國(guó)家用了十五到二十年時(shí)間基本完成了核電在國(guó)內(nèi)的布局,將核電發(fā)電量平均比重提高到了20%以上,這個(gè)比重真的是不小。
從20世紀(jì)80年代后期起,受全球能源需求增長(zhǎng)放緩以及1979年美國(guó)三哩島核電站事故、1986年前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故、1999年日本東海村核燃料循環(huán)設(shè)施超臨界事故等重大核事故影響,全球核電建設(shè)速度放緩。2007年起,在中國(guó)、俄羅斯、印度等新興經(jīng)濟(jì)體帶動(dòng)下,全球核電發(fā)展出現(xiàn)復(fù)蘇,一批新的核電項(xiàng)目相繼開工。但2011年3月,日本福島第一核電站受地震和海嘯影響,發(fā)生嚴(yán)重核事故,再次減緩了全球核電復(fù)蘇步伐。
全球能源的需求一直保持增長(zhǎng)。國(guó)際機(jī)構(gòu)普遍預(yù)測(cè),2040年全球能源需求將增長(zhǎng)25%~35%,需求增量將集中在新興經(jīng)濟(jì)體中的人口和資源大國(guó),即便經(jīng)合組織國(guó)家能源需求無增長(zhǎng)或持續(xù)下降,全球能源需求總量依舊堅(jiān)挺上揚(yáng)。
從能源的種類上看,以石油、煤炭、天然氣為主的化石能源雖然仍將是世界能源供應(yīng)的主要來源,但清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展已成共識(shí),這種情況下,核電仍是全球能源發(fā)展的重要選擇。據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)等國(guó)際組織統(tǒng)計(jì),日本福島核事故后,全球有核或有意發(fā)展核電的46個(gè)國(guó)家中,有21個(gè)制定了更加積極的核電發(fā)展規(guī)劃,9個(gè)國(guó)家保持了福島核事故前制定的規(guī)劃目標(biāo)。
還是用數(shù)據(jù)說話,在中國(guó)以外的國(guó)家中,2000年至2010年間平均每年開工核電機(jī)組3.36臺(tái),福島核事故后的2011年至2017年則平均每年開工3.29臺(tái)核電機(jī)組,從這個(gè)數(shù)字在福島核事故前后相差甚微,可見核電的受重視程度并未減弱。
因?yàn)檫@些客觀需要,核電在全球的發(fā)展前景被持續(xù)看好。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu) (IAEA)在2017年對(duì)全球核電發(fā)展前景進(jìn)行了展望,提出了高、低兩種發(fā)展情景。高方案下,他們預(yù)測(cè)2030年全球核電裝機(jī)將達(dá)5.54億k W,2040年達(dá)7.17億k W,2050年達(dá)8.74億k W。低方案下,新建機(jī)組投產(chǎn)速度將暫時(shí)慢于在運(yùn)機(jī)組退役速度,就是2030年全球核電裝機(jī)為3.45億k W,2040年繼續(xù)降到3.32億k W,此后逐年上升,2050年超過目前規(guī)模,達(dá)到約4億k W。
與之相對(duì)應(yīng)的是,國(guó)際能源署在2017年發(fā)布的世界能源展望中預(yù)測(cè)了不同發(fā)展情景下的核電規(guī)模,他們認(rèn)為,2030年全球核電裝機(jī)約4.68~5.86億k W,2040年約5.16~7.20億k W,核電在全球能源發(fā)電量中的占比在9%~15%。
即便這兩個(gè)機(jī)構(gòu)給出的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)不同,但我們?nèi)匀豢梢缘贸鼋Y(jié)論,那就是核電仍將是未來全球電力供給的重要支柱。我們判斷,2035年全球核電裝機(jī)容量預(yù)計(jì)在5~6億k W,新增裝機(jī)主要分布在中國(guó)、俄羅斯、印度等新興工業(yè)化國(guó)家和地區(qū),唯有這樣的規(guī)模,才能在應(yīng)對(duì)氣候變化、降低二氧化碳排放水平條件下、支撐起全球能源的有效供給。
除了新增裝機(jī),到2040年全球?qū)⒂?36臺(tái)、約1億k W核電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間達(dá)到60年,全球?qū)⒂薪?20臺(tái)、約2.8億k W核電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間達(dá)到50年。這意味著屆時(shí)將有大批核電機(jī)組面臨退役,需要建設(shè)一批新機(jī)組進(jìn)行替代,設(shè)備更新?lián)Q代也是未來發(fā)展的一個(gè)重要方面,這類情況主要集中在核電使用比較早的歐洲和北美地區(qū)。
還有一點(diǎn)就是,隨著核能技術(shù)的突破和經(jīng)濟(jì)性的提升,除大型核電機(jī)組外,可以預(yù)期核能也將在工業(yè)蒸汽、海水淡化、工業(yè)制氫等領(lǐng)域形成新的應(yīng)用空間,所以未來的核能利用在性質(zhì)、種類和利用度方面都可以得到豐富和提升。
《中國(guó)核電》:與世界范圍內(nèi)核電發(fā)展情況相比,我國(guó)核電發(fā)展也應(yīng)該是不斷增長(zhǎng)的嗎?能否請(qǐng)您就我國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀與未來的方向做個(gè)簡(jiǎn)單介紹?
榮 健:是的,我國(guó)的核電發(fā)展是與世界核電發(fā)展相符的。這也是我國(guó)資源稟賦和能源消費(fèi)現(xiàn)狀決定的,符合全球范圍內(nèi)能源需求與利用的規(guī)律。根據(jù)已發(fā)布的 《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030)》,我國(guó)能源消費(fèi)將持續(xù)增長(zhǎng),新增能源消費(fèi)主要由清潔能源供應(yīng),核電就是清潔能源中的一種。預(yù)計(jì)2030年我國(guó)能源消費(fèi)總量控制在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi),其中煤炭比重將降低到50%以下,非化石能源消費(fèi)占比達(dá)到20%左右。隨著能源消費(fèi)的遞增,預(yù)計(jì)我國(guó)二氧化碳排放量應(yīng)該在2030年左右達(dá)到峰值,并要盡可能早地達(dá)到峰值,到2050年,預(yù)計(jì)非化石能源消費(fèi)占比將超過一半,這樣的數(shù)據(jù)表明核電這種非化石能源消費(fèi)還有較大發(fā)展空間。
與之對(duì)應(yīng)的是,總體上目前我國(guó)核能消費(fèi)比重偏低,規(guī)模發(fā)展核電的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益等,以及在保障我國(guó)能源安全和提升國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力中的戰(zhàn)略作用尚未充分體現(xiàn)。目前,我國(guó)大陸地區(qū)在運(yùn)核電機(jī)組45臺(tái),裝機(jī)容量4590萬k W,在建11臺(tái),裝機(jī)容量1218萬k W,這樣的數(shù)據(jù)完全可以、也需要得到進(jìn)一步提升。
全國(guó)核電發(fā)電量占比又是怎樣的呢?根據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)快報(bào),2018年全國(guó)發(fā)電量達(dá)到6.99萬億k W·h,其中核電發(fā)電量2944億k W·h,約占全國(guó)累計(jì)發(fā)電量的4.2%。可見核電發(fā)電量占比很低,值得一提的是各地區(qū)核電的占比有地域差異,沿海發(fā)達(dá)省份利用率較高,基本達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平,例如2018年,福建、海南、浙江、廣東、遼寧等省份核電占比已接近或超過20%,這體現(xiàn)出我國(guó)核電利用發(fā)展不均衡。
目前我國(guó)已成為全球第一電力裝機(jī)和電力生產(chǎn)大國(guó),用電量超過全球總用電量的1/4??偭坎恍。c全球電力發(fā)展縱向相比較,我國(guó)電力發(fā)展還很不充分。目前我國(guó)人均用電量約5000 k W·h,不到發(fā)達(dá)國(guó)家的一半,這個(gè)數(shù)據(jù)并不代表我國(guó)電力發(fā)展滯后,恰恰說明我國(guó)電力還有很廣闊的發(fā)展空間。事實(shí)也是如此,綜合多方的研究,預(yù)計(jì)2035年我國(guó)全社會(huì)用電量將達(dá)到11~12萬億k Wh,增長(zhǎng)空間很大,這與我國(guó)經(jīng)濟(jì)高度繁榮發(fā)展的現(xiàn)實(shí)是相對(duì)應(yīng)的,成正比關(guān)系。
未來我國(guó)核電要達(dá)到何種規(guī)模才與電力需求相匹配呢?從未來電力供給看,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年煤電裝機(jī)可到11~12億k W,常規(guī)水電可達(dá)到4.5億k W左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機(jī)各可達(dá)5~6億k W,而要實(shí)現(xiàn)非化石能源的消費(fèi)目標(biāo),那就必須規(guī)模發(fā)展核電,使得核電發(fā)電占比達(dá)到10%,占一次能源消費(fèi)的5%,這個(gè)比重是未來15年應(yīng)該要全力實(shí)現(xiàn)的,也應(yīng)該能做到。
《中國(guó)核電》:發(fā)展核電已是世界各國(guó)的共識(shí),我國(guó)在核電建設(shè)上也已經(jīng)確定了未來二三十年的目標(biāo)和任務(wù),都說安全是核電的生命線,在充分利用的同時(shí)一定要注意安全問題,我國(guó)在核電的安全與高效發(fā)展方面都有哪些途徑與解決方案呢?
榮 健:首先我要說,經(jīng)過30多年的發(fā)展,我國(guó)已成為全球少數(shù)幾個(gè)擁有完整核電工業(yè)體系的國(guó)家之一,無論是核電技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、裝備制造、建筑安裝還是管理運(yùn)營(yíng)、燃料保障等,都可以支撐未來規(guī)模發(fā)展的需要,在新一輪核電發(fā)展機(jī)遇中,我們已經(jīng)取得了寶貴的比較優(yōu)勢(shì),而就在今年,沉寂3年多的核電新項(xiàng)目審批也再次走進(jìn)公眾視野。
資料顯示,自2015年核準(zhǔn)8臺(tái)新建核電機(jī)組后,我國(guó)核電行業(yè)3年多的 “零審批”狀態(tài)在今年年初悄然改變。3月18日,生態(tài)環(huán)境部公示了兩份關(guān)于福建漳州核電、廣東惠州太平嶺核電項(xiàng)目的環(huán)境影響報(bào)告書,顯示漳州核電1號(hào)機(jī)組、太平嶺核電1號(hào)機(jī)組均將于2019年6月份開工。這表明我國(guó)核電即將進(jìn)入新一輪高質(zhì)量發(fā)展的新階段。
但當(dāng)前我國(guó)核電發(fā)展在迎接機(jī)遇的同時(shí),仍面臨著一些發(fā)展不充分、不平衡、不協(xié)調(diào)的問題與挑戰(zhàn)。尤其要注意發(fā)展核電仍然要以安全為前提,踏實(shí)進(jìn)取,在核電安全高效發(fā)展方面遵循以下路徑,采取相應(yīng)措施:
首先,核電發(fā)展要與大的能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)融合,共同發(fā)展。實(shí)現(xiàn)能源電力供給結(jié)構(gòu)多元化,降低對(duì)單一能源品種的依賴,是能源大國(guó)發(fā)展的共同戰(zhàn)略選擇。核電應(yīng)與其他電源品種互為補(bǔ)充、相互支撐、協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)供給充分穩(wěn)定、安全可靠和經(jīng)濟(jì)可行。為此必須科學(xué)制定新一輪核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,凝聚共識(shí)、明確預(yù)期,保持相對(duì)穩(wěn)定的建設(shè)節(jié)奏,引導(dǎo)配套能力建設(shè)有序投入;核電原則上承擔(dān)電力基荷,但也要降低對(duì)政策的依賴,通過市場(chǎng)機(jī)制為調(diào)峰調(diào)頻提供合理補(bǔ)償,提高電力系統(tǒng)整體運(yùn)行效益。
其次,核電發(fā)展要實(shí)現(xiàn)自身安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)融合。應(yīng)堅(jiān)持以下原則,一是堅(jiān)持核電安全為本,堅(jiān)決杜絕 “跑冒滴漏”;二是主動(dòng)參與電力市場(chǎng),促進(jìn)核電 “優(yōu)價(jià)滿發(fā)”;三是加強(qiáng)內(nèi)部成本管控,做好核電 “降本增效”、四是深化管理改革創(chuàng)新,打造治理 “現(xiàn)代引擎”、五是注重產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展,避免 “木桶效應(yīng)”。
近年來,全國(guó)電力市場(chǎng)化交易規(guī)模和比重逐年攀升。2016年全國(guó)市場(chǎng)化交易電量為全部電量的19%,2017年上升到26%,2018年達(dá)到30%左右。這體現(xiàn)出核電要越來越深度地參與電力市場(chǎng),更要注意堅(jiān)持前面所述的5個(gè)原則,才能打好 “市場(chǎng)牌”,實(shí)現(xiàn)安全與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)融合發(fā)展。
在這方面,美國(guó)是一個(gè)很好的例子。為了提高核電在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,美國(guó)在2016年組織開展了為期五年的 “履行核電承諾”計(jì)劃,核心內(nèi)容是降本增效,目標(biāo)是到2020年實(shí)現(xiàn)美國(guó)核電總發(fā)電成本下降30%。美國(guó)這項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃履行的很好,截至目前,累計(jì)發(fā)布70余份行動(dòng)倡議,其中95%的倡議內(nèi)容得到推廣實(shí)施,美國(guó)所有核電站都參與其中,取得了顯著的成效,這對(duì)于我們有很強(qiáng)的借鑒意義。
再次,核電科技創(chuàng)新要做到當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)相融合。技術(shù)與創(chuàng)新是發(fā)展的助推器,一定要注意看得長(zhǎng)遠(yuǎn)一些。這方面我們還有很多不足,主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面:
其一,先進(jìn)核電技術(shù)仍需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì),才能提高經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力;其二,一些 “卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)、核心部件和基礎(chǔ)材料仍需加大攻關(guān),進(jìn)一步提高自主制造能力和水平;其三,國(guó)內(nèi)小型堆研發(fā)尚未走出 “大堆小型化”的局限,應(yīng)用前景不明朗。而具備固有安全、高度智能、極度簡(jiǎn)化、工廠預(yù)制、模塊配置等特征的小型核能裝置或可作為分布式能源,實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,目前尚需許多攻關(guān);其四,在第四代核能系統(tǒng)研發(fā)方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)在6種堆型均有投入,但各種堆型的技術(shù)基礎(chǔ)與發(fā)展?jié)摿Σ灰?,?yīng)該精心謀劃、提早部署,集中資源、突出重點(diǎn),分層次開展研發(fā)示范工作,形成梯次推進(jìn)的技術(shù)布局;其五,面向長(zhǎng)遠(yuǎn),要加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性科技創(chuàng)新的投入,形成持續(xù)、穩(wěn)定的投入機(jī)制。
以上5個(gè)方面的短板或不足,顯示出我國(guó)核電在科技創(chuàng)新與未來長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)相結(jié)合的力度不夠,統(tǒng)籌規(guī)劃合理推進(jìn)的思路不夠豐富和系統(tǒng),這些都是需要改進(jìn)和提高的。
第四,核電發(fā)展要協(xié)同推進(jìn)與地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)的融合發(fā)展。核電項(xiàng)目不是空中樓閣,一定要注意與地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展相融合,在實(shí)際運(yùn)用中得到落地,也就是俗語說的 “接地氣”。具體來說要注意以下4個(gè)方面:
其一,在項(xiàng)目前期準(zhǔn)備階段就要充分考慮區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)升級(jí)、基礎(chǔ)設(shè)施、帶動(dòng)就業(yè)等綜合性需求,做好規(guī)劃,注重實(shí)效,務(wù)求落實(shí);其二,積極探索創(chuàng)新廠址保護(hù)模式,盤活地方土地資源,提高地方主動(dòng)保護(hù)廠址的積極性;其三,核電站建設(shè)階段要積極參與并引導(dǎo)核電站周邊發(fā)展,實(shí)現(xiàn)核電站建設(shè)與周邊社會(huì)發(fā)展的相互促進(jìn)、共處共融優(yōu)化核電站生產(chǎn)運(yùn)行管理,盡可能降低對(duì)周邊環(huán)境的影響,提高資源循環(huán)利用效率;其四,主動(dòng)開放共享和服務(wù)地方特色產(chǎn)業(yè),加強(qiáng)信息公開和公眾溝通,營(yíng)造良好的社會(huì)環(huán)境和群眾基礎(chǔ)。
第五,核電發(fā)展要融入國(guó)際市場(chǎng)?!敖拥貧狻钡耐瑫r(shí)要具備國(guó)際意識(shí),要具備全球格局和心胸,要將國(guó)際化提高到戰(zhàn)略高度,與我國(guó) “一帶一路”倡議相融合?!耙粠б宦贰毖鼐€國(guó)家核電建設(shè)可占全球新建核電市場(chǎng)的80%,集中了全球近一半的天然鈾儲(chǔ)量,全產(chǎn)業(yè)鏈走出去產(chǎn)值可達(dá)3萬億元,而且核技術(shù)應(yīng)用的市場(chǎng)潛力巨大。
要做到堅(jiān)持自主與協(xié)作并重,構(gòu)建全球核能發(fā)展的命運(yùn)共同體,展示負(fù)責(zé)任大國(guó)形象,履行大國(guó)承諾,在全球改善生態(tài)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化發(fā)揮應(yīng)有作用;同時(shí)要注意科學(xué)認(rèn)識(shí)和把握核電裝備自主化,充分發(fā)揮國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)和技術(shù)借鑒作用;還要做到 “引進(jìn)來”和 “走出去”結(jié)合,有效利用海外資源,多種方式引進(jìn)和利用國(guó)際高端核電人才;更要注意在有序競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展,以此形成強(qiáng)大合力,助推核電事業(yè)在安全高效的發(fā)展軌道上昂首挺胸,闊步前進(jìn)。