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核电发展趋势

2021-04-14 17:14:30报告大厅(www.yaoshanjin.com) 字号:T| T

  2020年1-11月中国核电发电量已完成3310亿千瓦时。核电发展越来越集中在发展中国家,正在建设的核反应堆中有40座位于中国、印度等国。以下对核电发展趋势分析。

  中国核电发电量占全国总发电量的比例逐年攀升,2019年中国核电发电量占全国总发电量的4.76%,较2018年增了0.54%,2020年1-11月中国核电发电量占全国总发电量的4.95%,已超过2019年全年。

  2014-2020年11月中国核电发电量占全国总发电量的比例走势图(%)

核电发展趋势

  核电站利用核反应堆中核裂变所释放的能量进行发电。核裂变反应在核电机组的压力容器中产生热能, 反应堆冷却剂通过吸收这些热量转变为高温流体, 高温冷却剂在蒸汽发生器中与给水换热后再回到压力容器中,这个通过主泵带动的循环被称为一回路。现从五大趋势来分析核电发展趋势。

  (一)核电装机规模发展规划应遵守“谨慎性原则”

  一是安全是核电发展的前提。目前的技术仍不足以保障核电站因设计、制造与运行管理、自然灾害等人为和不可抗力因素而不发生事故。二是我国风电、太阳能发电资源丰富,技术经济性远好于核电,我国天然气资源开发与进口将持续增长,可以预见其价格也将逐步下降。三是我国核电发展不宜参照法国、美国等高核电比例国家,西方国家大部分核电建于上世纪70、80年代左右,当时正值石油危机,而现今的能源供应状况已发生根本性变化,如美国由石油天然气进口国转变成了出口国,发展核电已不是电力规划的重点选择。四是随着核电容量的不断增大,核电厂乏燃料处理和核电废物处理将会受到全社会的高度关注,可能会成为阻碍核电发展的主要理由。因此,在核电安全没有绝对保障、核电厂乏燃料处理没有合适的技术与场所、电力消费增长率渐趋下行的情况下,我国“十四五”核电装机规模发展规划应当坚持“谨慎性原则”。

  (二)核电发展应“小容量多堆型”

  欧美国家更注重开发“小型堆”核电机组,而不是更大容量的机组,并且以市场化方式选择堆型,不求先进求安全。我国近两年建成的核电机组最小装机容量是100万千瓦,最大装机容量达到了175万千瓦。大机组的优点是建造成本和运行管理成本相对较低,但是也存在一些问题:一是对事故的应急处理能力会变弱。二是对电网运行影响较大,不仅需要配置大容量的调峰机组,在非计划停运行的情况下对电网的冲击也较大。三是一旦发生核事故,对社会的负面影响及后续处理难度将大大增加。同时,我国已存在“二代加”改进型压水堆CRP1000,第三代先进压水堆AP1000、CAP1400、EPR和俄罗斯VVER-1200型三代核电机组等堆型,如果核电发展用行政决定的方式决定某一标准化的堆型,将会因选择失效而带来运行经济性的风险。也应避免因为某核电机组如果出现重大事故引起紧急停堆,相同堆型的其它机组被政府监管部门强制停堆,这将给投资人和电网运行带来巨大经济损失。

  (三)核电应当具有一定的调峰能力,以适应电网运行需要

  为了保障核电安全运行,一般情况下核电不参与电网调峰,维持在满功率运行。但随着电力系统的发展,间歇性可再生能源发电的比重日趋增大,受跨省区电力交易不断增加,用电负荷特性变化,以及电力成本在企业生产成本的比例缩小等因素影响,电网运行的峰谷差在不断加大(如浙江电网峰谷差在30%~40%),致使电网调峰更加困难,节假日期间问题更加突出。随着核电装机容量在当地电网中占比不断增加,核电机组参与调峰运行势在必行。如浙江核电装机容量已达908万千瓦,占浙江电网总容量的9.5%。再加上浙江有超过30%的区外特高压来电基本不参与调峰,仅靠省内火电机组和抽水蓄能机组调峰已不能满足电网安全运行的需要。因此建议,类似浙江这样的核电大省,后续建设的核电机组应当具有较好的调峰能力,以适应电网安全运行的需要。

  (四)核电的经济性应当引起重视,以适应电力市场竞价的需要

  核电发展,安全性是最重要的,但是没有经济性也不行。2019年4月1日,国家发展改革委发布《关于三代核电首批项目试行上网电价的通知》提出,广东台山一期核电项目试行价格按照每千瓦时0.4350元执行;浙江三门一期核电项目试行价格按照每千瓦时0.4203元执行;山东海阳一期核电项目试行价格按照每千瓦时0.4151元执行。试行价格从项目投产之日起至2021年底止。此前,6台机组90%的电量不需要参与市场竞争。目前,广东、浙江、山东三省燃煤标杆电价分别为0.451元/千瓦时、0.4133元/千瓦时、0.3929元/千瓦时。由于新建的三代核电项目陆续投产,短期内经济性不突出。未来核能发电成本一定要具有电力市场竞争优势,否则公众即使不担心安全问题,也不会接受高昂的电价。

  (五)加强对核电厂管理和应急能力监管

  有关可靠性研究显示,各类人机交互系统中,人的行为对系统影响至关重要。无论美国三里岛还是苏联切尔诺贝利核电事故,人为误操作行为是导致或扩大事故的主要因素。核电事故不断证明了人员可靠性的作用远大于系统设备可靠性的作用。核电厂工作人员和管理人员的知识、技能和心理等综合素养是形成核电整体高可靠性的根本保障,提高人员的可靠性比单靠科技投入所取得的成效更为显著。因此,必须持续加强对核电厂运行及管理人员的训练和管理的监管,使人员的可靠性与保障核电安全相适应。此外,要建立与不断完善核电厂应急管理体系建设相适应的监管机制,确保应急体系建设符合法律法规及标准,适应预防与应急处置核电事故的要求。切实加强核电站设备技术监督,确保系统与设备具有相应的可靠性。另外,切实加强核电站规划、选址、设计、制造与建造等过程的监管,确保核电设备与系统满足国家有关法律法规和技术标准的要求。

  各环节领军企业有望率先受益。根据核电项目建设的特点,设备供应商将率先受益,领军企业凭借其领先的技术、优异的供货业绩有望获得确定的业绩增长,单一设备供应商在不断提高技术能力的同时也将有望继续提高其所占市场份额,而多类设备供应商通过全面的布局,有望实现业绩的稳定增长;工程建设也属于率先受益的环节,其壁垒更高,领军企业的业绩确定性也更高;运营类企业将受益于装机容量的持续增加,其业绩有望保持稳定增长;随着新机组的审批和投产,核燃料循环市场将逐渐成熟,领军企业的成长值得期待。

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