“未來15年仍是我國(guó)核電發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期,到2035年,我國(guó)核電在運(yùn)和在建裝機(jī)容量將達(dá)到2億千瓦左右,發(fā)電量約占全國(guó)發(fā)電量的10%左右?!?4月14日,在中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的“中國(guó)核能可持續(xù)發(fā)展論壇”上,該協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)張廷克作出預(yù)測(cè)。
中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)當(dāng)天發(fā)布的《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告2021》指出,在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下,我國(guó)能源電力系統(tǒng)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型將提速,核能作為近零排放的清潔能源,預(yù)計(jì)保持較快發(fā)展態(tài)勢(shì),自主三代核電會(huì)按照每年6-8臺(tái)的核準(zhǔn)節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量化發(fā)展。預(yù)計(jì)到2025年,我國(guó)核電在運(yùn)裝機(jī)7000萬千瓦左右,在建約5000萬千瓦;到2030年,核電在運(yùn)裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦,核電發(fā)電量約占全國(guó)發(fā)電量的8%。
針對(duì)上述預(yù)期,參會(huì)專家普遍認(rèn)為,“十四五”期間核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅要擴(kuò)大規(guī)模,更要加快由核電向核能綜合利用的轉(zhuǎn)型,同時(shí)通過科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)同,推進(jìn)核安全治理現(xiàn)代化,不斷提升核能的安全性和經(jīng)濟(jì)性,拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。
(文丨本報(bào)記者 朱學(xué)蕊 趙紫原)
1、量質(zhì)并舉 速效并重
近年來,我國(guó)核電建設(shè)在確保安全的前提下穩(wěn)步發(fā)展,堅(jiān)持量質(zhì)并舉、速效并重?!笆濉逼陂g,國(guó)內(nèi)核電機(jī)組保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,新投入商運(yùn)機(jī)組20臺(tái),新增裝機(jī)容量2344.7萬千瓦,核能發(fā)電占比由2016年的3.5%提升至2020年的約5%;新開工核電機(jī)組11臺(tái),裝機(jī)容量1260.4萬千瓦,在建機(jī)組裝機(jī)容量保持全球第一。
張廷克指出,核電產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、技術(shù)密集、科技含量高、投資強(qiáng)度大,經(jīng)過多年連續(xù)不間斷地建設(shè)、運(yùn)營(yíng),我國(guó)已具備較高水平的核電全產(chǎn)業(yè)鏈能力和邁向核電強(qiáng)國(guó)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
國(guó)家核安全局副局長(zhǎng)郭承站介紹,過去五年,華龍一號(hào)、AP1000、EPR全球首堆在我國(guó)相繼建成投產(chǎn),國(guó)和一號(hào)、高溫氣冷堆等自主技術(shù)示范工程建設(shè)進(jìn)展順利,我國(guó)核電建設(shè)率先邁入三代時(shí)代。“另外,小型堆、四代堆等新一代核能系統(tǒng)研發(fā)與國(guó)際水平基本同步,新一代‘人造太陽’裝置建成并實(shí)現(xiàn)了首次放電?!?
“高溫氣冷堆、鈉冷快堆等四代技術(shù)正在建設(shè)示范工程,預(yù)計(jì)分別于今年和2025年前建成投運(yùn),另外多種小堆技術(shù)也基本具備示范條件?!眹?guó)家能源局總經(jīng)濟(jì)師郭智透露。
據(jù)了解,“十三五”期間,我國(guó)核電裝備制造國(guó)產(chǎn)化和自主化能力不斷提升,掌握了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù),三代自主核電綜合國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了88%以上,形成了每年8—10臺(tái)套核電主設(shè)備供貨能力,建設(shè)施工能力保持了全球領(lǐng)先。
2、綜合利用 小堆蓄力
我國(guó)核能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展的同時(shí),也面臨轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),即從發(fā)展核電向核能綜合利用拓展,借助大堆、小堆兩條路徑,打破單一發(fā)電的“天花板”。
張廷克表示,隨著核電技術(shù)的不斷突破和安全性、經(jīng)濟(jì)性提升,大型核電機(jī)組綜合利用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,小型模塊化反應(yīng)堆也將在供電、供熱、工業(yè)制氫、海水淡化等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域迎來重要發(fā)展機(jī)遇?!昂穗姲l(fā)展還將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)、建筑安裝行業(yè)發(fā)展,促進(jìn)我國(guó)創(chuàng)新能力提升?!?
大型堆方面,批量化、型譜化研發(fā)建設(shè)正在推進(jìn)。今年《政府工作報(bào)告》明確提出,“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”。不久前發(fā)布的“十四五”規(guī)劃也指出, “安全穩(wěn)妥推動(dòng)沿海核電建設(shè)?!?
對(duì)于小型堆,中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)專家委常務(wù)副主任趙成昆介紹,為擴(kuò)大核能應(yīng)用范圍,適應(yīng)低碳能源發(fā)展需求,過去十年我國(guó)陸續(xù)開發(fā)出面向不同應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求的小型堆,部分技術(shù)已經(jīng)具備開展示范的工程條件。
資料顯示,目前我國(guó)正在開發(fā)和落地建設(shè)、適用陸地和海洋應(yīng)用的小型堆共有10種,幾乎全部為壓水堆,大部分處于設(shè)計(jì)階段。趙成昆認(rèn)為,目前小型堆最大的應(yīng)用市場(chǎng)在工業(yè)和居民供熱領(lǐng)域。另外,海水淡化、制氫以及海洋開發(fā)能源供給均有較好前景。
“供熱是全球最大的終端能源消費(fèi)領(lǐng)域,追求電力低碳化的同時(shí),需要兼顧供熱領(lǐng)域的低碳化,核能利用尤其是小型堆在該領(lǐng)域市場(chǎng)空間廣闊?!?趙成昆指出,“小型堆建設(shè)周期短,在選址方面靈活性較大,安全性好,很適宜作為供熱熱源?!?
3、補(bǔ)齊短板 降本增效
從核電到核能,再到參與新型電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn),核能產(chǎn)業(yè)亟需補(bǔ)齊短板。
“一方面,受制于國(guó)內(nèi)技術(shù)能力和工藝制造水平,少數(shù)技術(shù)含量高、工藝難度高的關(guān)鍵設(shè)備或核心零部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)仍未掌握;另一方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)具備一定研發(fā)能力,但由于技術(shù)人才短缺、產(chǎn)品市場(chǎng)份額小,加上核電設(shè)備質(zhì)保管理體系嚴(yán)格,導(dǎo)致自主研發(fā)意愿不強(qiáng)?!敝袊?guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)專家委政策研究組組長(zhǎng)黃峰直言我國(guó)在先進(jìn)核電技術(shù)方面的軟肋。
黃峰指出,基礎(chǔ)能力薄弱是制約先進(jìn)核電技術(shù)自主化發(fā)展的最大短板,另外部分已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備難以在工程實(shí)踐中得到推廣應(yīng)用。“如儀控設(shè)備等,因?yàn)榕涮自O(shè)施不健全,加之高昂的研發(fā)及轉(zhuǎn)換成本與成熟產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格存在矛盾,企業(yè)行業(yè)存在壁壘,信息不對(duì)稱,資源缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)?!?
成本是決定競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素,也是市場(chǎng)選擇的核心考量。作為我國(guó)新建核電的主力堆型,三代核電經(jīng)濟(jì)性及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力備受關(guān)注。中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)、中核集團(tuán)副總經(jīng)理曹述棟指出,三代核電建設(shè)投資若控制在1.3萬元/千瓦以內(nèi),與其他清潔能源相比才更具競(jìng)爭(zhēng)力,但目前的造價(jià)在1.7萬元/千瓦左右,仍有下降空間。
對(duì)于小堆推廣落地較慢的困境,趙成昆認(rèn)為,小堆的經(jīng)濟(jì)性一定程度上影響了投資者的參與熱情?!爱?dāng)前需要努力實(shí)現(xiàn)小堆系統(tǒng)要求簡(jiǎn)化,向標(biāo)準(zhǔn)化、批量化、模塊化等方向發(fā)展,以有效提高其競(jìng)爭(zhēng)力。目前國(guó)內(nèi)尚不具備一套相對(duì)完整的適用于模塊化小堆發(fā)展的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求,這些法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)涉及項(xiàng)目核準(zhǔn)、安全評(píng)審、核應(yīng)急以及安保等領(lǐng)域,需逐步補(bǔ)充和完善?!?
評(píng)論:核能技術(shù)創(chuàng)新要快馬加鞭
文丨朱學(xué)蕊
看展看勢(shì),更看挑戰(zhàn)!
中國(guó)國(guó)際核電工業(yè)展自2011年至今已舉辦六屆,見證了中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)調(diào)整蛻變、加速自主創(chuàng)新的十年。期間, AP1000和EPR全球首堆先后投產(chǎn),三門一期、海陽一期、臺(tái)山一期項(xiàng)目全面建成;采用華龍一號(hào)自主三代核電技術(shù)的全球首堆投產(chǎn)發(fā)電,位于沿海四省的后續(xù)項(xiàng)目開啟了華龍一號(hào)批量化建設(shè);國(guó)和一號(hào)自主三代核電研發(fā)完成,示范工程開工建設(shè);高溫氣冷堆示范工程順利實(shí)現(xiàn)全面調(diào)試,預(yù)計(jì)今年年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電??梢哉f,我國(guó)核電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由二代向三代的跨越,而且,以此為帶動(dòng),設(shè)計(jì)研發(fā)、材料攻關(guān)、裝備制造、建設(shè)安裝、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)了飛躍。
作為國(guó)家名片和國(guó)之重器,核電的諸多創(chuàng)新成果,亮相歷屆核電展,足以振奮人心。然而,展覽也悄然傳遞出這樣的信號(hào):核電產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新節(jié)奏和速度似乎放緩了,產(chǎn)品和技術(shù)迭代的活躍度,以及市場(chǎng)主體的亢奮度,遠(yuǎn)不及 “風(fēng)光儲(chǔ)”這樣的新興產(chǎn)業(yè)。
作為技術(shù)密集、科技含量高的國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),核電產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新的勢(shì)頭緣何沒那么強(qiáng)勁了?原因應(yīng)該是多方面的。
首先,與“風(fēng)光”等新能源產(chǎn)業(yè)相比,核電產(chǎn)業(yè)投資大、研發(fā)和建設(shè)周期長(zhǎng),產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)效應(yīng)明顯。一般情況下,單個(gè)項(xiàng)目投資動(dòng)輒上百億,而且需要5年左右的時(shí)間建成,整體性能的考驗(yàn)周期也在一年以上,導(dǎo)致創(chuàng)新成本高,創(chuàng)新周期長(zhǎng),創(chuàng)新成果顯現(xiàn)較慢。例如,華龍一號(hào)三代核電技術(shù)從初始研發(fā)到開工建設(shè),歷程長(zhǎng)達(dá)近20年。國(guó)和一號(hào)也是歷經(jīng)十年時(shí)間,才完成引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新任務(wù)。
另外,相關(guān)設(shè)備研發(fā)制造緊密依托項(xiàng)目本身,全周期投資和成果落地也并非一蹴而就。過去十年,核電關(guān)鍵設(shè)備和材料取得了重大突破,綜合國(guó)產(chǎn)化率超過了85%,制造企業(yè)付出了巨大努力。但即便如此,還有少數(shù)技術(shù)含量高、工藝難度大的關(guān)鍵設(shè)備或核心零部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)沒有掌握,短板依然存在。
其次,任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)要持續(xù)創(chuàng)新,都離不開產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場(chǎng)需求的支撐,核電更是如此。過去十年,我國(guó)核電發(fā)展政策幾經(jīng)調(diào)整,總體在相對(duì)謹(jǐn)慎的政策引導(dǎo)中穩(wěn)步發(fā)展,業(yè)主和制造企業(yè)最直觀的感受就是項(xiàng)目少、訂單少,甚至有些大型制造企業(yè)在用其他業(yè)務(wù)支撐核電業(yè)務(wù)生存,有些民營(yíng)制造企業(yè)更是受核電業(yè)務(wù)拖累,陷入生存危機(jī)而一蹶不振,不得不感嘆“活都活不下去了,還哪有心思去創(chuàng)新?”反觀風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能等新能源產(chǎn)業(yè),因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展快、市場(chǎng)需求大,刺激基礎(chǔ)材料、整機(jī)、電池等產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)頻率明顯加快,尤其在新型電力系統(tǒng)建設(shè)的背景下,“風(fēng)光儲(chǔ)”在市場(chǎng)蓬勃度和產(chǎn)品更新方面,可以說競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化。所以,通過展覽可以管中窺豹,市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模是激勵(lì)創(chuàng)新的核心鑰匙,而核電這些年恰恰錯(cuò)失了。
第三,產(chǎn)業(yè)協(xié)同不夠,或者說產(chǎn)業(yè)壁壘的存在,很大程度上制約了創(chuàng)新的意愿和程度。正如業(yè)內(nèi)專家所言,部分已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化的設(shè)備難以在工程實(shí)踐中得到推廣應(yīng)用,有些設(shè)備因研發(fā)及轉(zhuǎn)換成本高昂而與成熟產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格存在矛盾,導(dǎo)致無法應(yīng)用,加之企業(yè)之間各自為政,關(guān)起門來搞研發(fā),優(yōu)質(zhì)資源無法統(tǒng)籌協(xié)調(diào),導(dǎo)致好技術(shù)、好成果只能當(dāng)展品,無法成為產(chǎn)品,更無法創(chuàng)造價(jià)值。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,創(chuàng)新引領(lǐng)變革。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)賦予中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和綠色發(fā)展新的歷史使命,也給所有低碳能源帶來新的歷史機(jī)遇。在此背景下,核能要與“風(fēng)光”等可再生能源同臺(tái)競(jìng)技,必須客觀認(rèn)識(shí)到科技創(chuàng)新的緊迫性和客觀制約條件,盡快補(bǔ)短板、強(qiáng)軟肋,以求更多發(fā)展空間,助力低碳能源體系建立和社會(huì)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。