未来能源系统的主要特征“绿色低碳、安全高效、智能灵活”,这是对未来能源系统的高度概括。绿色低碳要求新能源(可再生能源)必须在未来能源系统中占据相当份额,经济社会发展环境可承受。安全高效包含了可靠性要求和对经济性的要求,要经济、长期有保障,且在大量使用可再生能源的同时,能够做好能源调节。智能灵活要求建立混合能源系统和通过数字化、智能化手段实现快速感知、及时响应。

在中国核科技信息与经济研究院副院长白云生看来,核能正好满足未来能源系统的主要特征。首先,核能是清洁、高效的能源。1台百万千瓦核电机组每年可减排600万吨CO2,2.6万吨SO2,1.4万吨NOX。1千克U-235的全部裂变,相当于270万千克标煤完全燃烧释放出的能量。1座百万千瓦级的核电厂每年只需约30吨的核燃料,同样规模的火电厂需要燃煤300万吨,相当于每天可节约40节火车车厢运输。其次,核能也是稳定可靠的能源。核电机组装载核燃料后可连续运行18~24个月,年运行小时数达7000~8000小时。第三,核能更是高科技密集型产业,技术复杂、工期长、研发投入大。从开展前期工作到投运,一般需要10年左右的时间。另外,核能及相关产业还具有军民融合,科技经济带动能力强,对安全、技术、人员要求高等特点。白云生介绍道,截至2018年6月底,全球在运核电机组448台,总装机容量39174.4万千瓦,分布在30个国家或地区。2017年,世界核电总发电量为2.49万亿千瓦时,约占世界总发电量的11%。其中,有20个国家的核电占比超过了世界平均水平,法国核电占比达到71.6%。

我国核能利用起步于1955年,截止至2018年6月底,我国共建有10个核电基地,在运38台机组,装机容量3693.3万千瓦,约占全国发电装机总量的2%;发电量占比3.94%。具体来看,截至2018年6月底,我国在运核电机组38台中,中核集团控股在运机组18台,总装机容量1546.6万千瓦,分别占全国在运核电机组总数和总装机容量的47.37%和41.88%。中广核集团控股在运核电机组20台,总装机容量2092.7万千瓦,分别占全国在运核电机组总数和总装机容量的52.63%和58.12%(其中,红沿河4台机组与国家电投各占50%)。从在建核电厂情况来看,我国10个核电站在建19台机组,总装机容量2174万千瓦,占全球在建机组1/3。台山1号EPR机组和三门1号AP1000机组分别于2018年6月29日和6月30日并网发电。截至2018年6月30日,我国共有18个核电厂有在运或在建核电机组。其中,具有在运38台核电机组分布在13个核电厂。在建19台核电机组分布在10个核电厂。白云生告诉记者,核能作为重要能源形式,正为保障全球能源安全做出越来越重要的贡献。

核能正在我国社会中发挥着越来越重要的作用。主要体现在:第一,优化能源结构,保障能源供应安全。核能能够替代退役的火电机组,优化现有能源结构。使用核能供热,能减少燃煤、热电联产等化石热源的使用。核能为海岛、偏远地区供电供热,作为分布式能源的构成,能减少化石能源使用。作为核动力,为浮动堆、破冰船、空间飞行器或空间站等提供动力或能源。与其他清洁能源联合使用,建立混合能源体系。按照国家规划要求,2019年,我国将实现50%清洁能源供热,则有60亿平方米清洁供热面积。若核能供热在清洁能源供热中的占比达到10%,则需要建设60座400MWt的燕龙堆。第二,改善空气质量,创造绿色宜居环境。自1993年以来,我国核能发电量16730.75亿千瓦时,等效减少燃煤5.34亿吨,减少CO2排放13.13亿吨,减少SO2排放453.9万吨,减少NOX排放395.16万吨,相当于植树造林约5832万公顷。以1台百万千瓦机组按照每年运行6500小时计算,可等效减少碳排放840万吨。按照2020年我国核电运行装机5800万千瓦的目标,每年可减少碳排放4.87亿吨,相当于每年植树造林约1313万公顷。第三,优化电源布局,缓解能源输送。据有关研究机构预测,2030年,全国跨区电力流将增加至5亿千瓦左右,相当于增加约20条特高压直流输电通道。到2050年,我国的跨区电力流将达到10亿千瓦;假设到时我国核电规模能达到4亿~5亿千瓦,跨区电力流将会降低至5亿千瓦左右,输电量可减少近40%,相当于60个特高压输电通道的能力,可以减少电网投资几千亿元。第四,促进经济发展,带动科技进步。目前,建设1台百万千瓦级的核电机组,投资约为200亿元。

全寿期产生1000亿元价值。创造5万个工作岗位。1元用于核电建设投资,对37个行业门类产出拉动作用超过0.01元,对通用、专用设备制造业等14个行业产出和增加值增长,分别占1元核电投资建设拉动总产出和增加值的73%、70%。对通用、专用设备制造业等14个行业产出的拉动作用超过0.1元。另外,发展核能还将对我国有效开展大国外交、推进“一带一路”国际产能合作起到独特的作用。白云生表示,核能是我国能源发展战略的重要组成部分,是未来电力结构的重要一极,是建立绿色低碳循环发展经济体系的重要内容和推动力。今后一段时期,是我国核电发展的战略机遇期。核电发展要纳入大的能源系统、生态系统,深入研究未来能源结构、各电源品种及大电网网架布局,科学制定面向2035年的新一轮核电发展战略,实现核电与其他新能源的全面协调发展。对此,要从国家政策法规层面,明确核能在我国能源经济社会发展中的地位,确立中长期发展规划目标。我们应科学谋划核电布局和规划实施路径,按节奏分批、分步启动实施,保持相对稳定的建设节奏和合理的建设规模,形成标准化、批量化效益,提升核电经济竞争力。妥善解决核电消纳、调峰、安全、经济等问题,提高核电发展的质量和效益。要更加注重核电科普宣传、信息公开和公众参与,赢得更多的公众信任和支持,努力营造良好的发展环境。