
五,關(guān)于核電核能問題
核電站與傳統(tǒng)的火力發(fā)電相比,在發(fā)電方面具有十分明顯的優(yōu)勢,一座百萬千瓦的火電廠一年煤耗大約在180萬噸,而一座百萬千瓦的核電廠一年只需要3噸的鈾燃料。除此之外,核電站的核能發(fā)電,并不會像燃燒煤炭那樣,向空中排放大量的二氧化碳等污染物質(zhì),不會對空氣造成影響,而且核電站產(chǎn)生的廢料可以集中處理,相比傳統(tǒng)的能源使用帶來的污染,核能是一種接近零污染的清潔能源。

核電站的選址要求地質(zhì)狀況必須穩(wěn)定,不能發(fā)生地震,防止地震破壞了核反應(yīng)堆導(dǎo)致核泄漏。另外,核電站發(fā)電的過程中會產(chǎn)生大量的高溫熱能,需要用水對機組進行冷卻,這就導(dǎo)致核電站的建設(shè)只能建在有水的地方,并不是說只有沿海地區(qū)才可以,在內(nèi)陸建設(shè)核電站,有江流、湖泊的地方也可以。
根據(jù)世界核協(xié)會公布的數(shù)據(jù),截至2020年12月31日,全球有32個國家在使用核能發(fā)電,共有441臺在運核電機組,總裝機容量約392.4 吉瓦(注:1吉瓦為10億瓦)。按照發(fā)電量數(shù)量排名,美國、中國和法國位居世界前三位。
2020年,美國的核能發(fā)電量雖然也出現(xiàn)了下滑,但仍接近800太瓦時(2020年中國核電發(fā)電量366太瓦時),是我國核能發(fā)電數(shù)量的2倍多,繼續(xù)是全球最大的核能發(fā)電國家。但我國的火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電量都比美國高很多。

目前我國建有16個核電站,包括廣東臺山、陽江、嶺澳和大亞灣四個核電站,浙江三門、方家山、秦山第三、秦山第二核和秦山五個核電站,福建福清和寧德兩個核電站,江蘇田灣核電站,遼寧紅沿河核電站,海南昌江核電站,廣西防城核電站,山東海陽核電站。共49個核電機組,年發(fā)電量占全國發(fā)電總量的5%左右。
我國計劃到2035年再新裝核電機組150個,核電站的裝機總?cè)萘窟_到200吉瓦,屆時發(fā)電量約占全國發(fā)電量的10%左右,可以為十多個北京這樣的大型城市供電。更為重要的是,中國核電站的建設(shè)成本低,從國家銀行貸款,利率也比較低。可以說在國家大力扶持的情況下,中國核電站的建設(shè)成本只有西方國家的三分之二。
核電產(chǎn)業(yè)鏈長、技術(shù)密集、科技含量高、建設(shè)資金需求量大。經(jīng)過多年連續(xù)不間斷地建設(shè)、運營,我國已具備了很高水平的核電全產(chǎn)業(yè)鏈能力和邁向核電強國的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
我國核能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展的同時,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(以發(fā)電為主)、小堆(以供熱和綜合利用為主)兩條路徑,打破單一發(fā)電的“天花板”。隨著核電技術(shù)的不斷突破和安全性、經(jīng)濟性提升,大型核電機組綜合利用范圍將進一步擴大,小型模塊化反應(yīng)堆也將在供熱、工業(yè)制氫、海水淡化等多個應(yīng)用領(lǐng)域迎來重要發(fā)展機遇。
冬季供熱是全球最大的終端能源消費領(lǐng)域,核能利用尤其是小型堆在該領(lǐng)域市場空間廣闊。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。
國際原子能機構(gòu)將小型核反應(yīng)堆定義為發(fā)電功率小于300兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)的核反應(yīng)堆動力裝置,簡稱小型堆。發(fā)電功率在300—600兆瓦間的被定義為中型反應(yīng)堆,兩者可以統(tǒng)稱為中小型核反應(yīng)堆。
我國目前在建的商業(yè)小堆型號是ACP100,這是個軍民融合的產(chǎn)品,功率是100兆瓦,大約是目前大型商運壓水堆的十分之一。高度不超過14米,長和寬也都不超過10米。2021年7月13日,全球首個陸上商用模塊化小堆“玲龍一號”(ACP100)在海南昌江核電基地正式開工。

相較于大堆,小堆擁有小型化、模塊化、一體化、非能動等先進革新型技術(shù),安全性高、靈活性好、用途更為廣泛,將來愿景是發(fā)展成一個微型移動發(fā)電站。小堆更為“親民”,可以作為分布式電源建在接近工業(yè)區(qū)和人口密集區(qū)的地點,用于市區(qū)居民冬季供熱或者工業(yè)供熱,可以為偏遠地區(qū)的中小型電網(wǎng)供電,可以作為移動電源為海洋資源開發(fā)等供電,并可以用于海水淡化。也可以做為10萬噸級及以上航空母艦的核動力。
目前,盡管我國核電投資建設(shè)成本僅為西方核電建設(shè)成本的三分之二,但仍然過高,每千瓦發(fā)電機組投資達到1.7萬元,如果能降低到每千瓦投資1.3萬元,那么它的發(fā)電成本就不會超過電力市場價格了。筆者相信,隨著核電科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步,隨著核電的綜合開發(fā)和利用,核電投資建設(shè)成本也一定能降下來。