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2021年2月中下旬，美國得克薩斯州（以下簡稱得州）遭遇歷史性極端寒潮天氣，電力系統(tǒng)幾近崩潰。而核能發(fā)電在極寒天氣中表現(xiàn)出強(qiáng)抗災(zāi)能力。

這次大停電究竟怎么回事？什么樣的能源結(jié)構(gòu)更能避免類似事故的發(fā)生？

一、得州電源安全可靠存在短板

電源安全性低是此次停電事故的根本原因。受極端天氣影響，占美國得州總發(fā)電量70%的天然氣和風(fēng)力電源機(jī)組出力下降40%，導(dǎo)致上網(wǎng)電量與用電負(fù)荷嚴(yán)重失衡。作為主要發(fā)電燃料的天然氣因氣井凍結(jié)和管道冰堵導(dǎo)致斷供，無法持續(xù)發(fā)電，造成3000萬千瓦的電力缺口。作為第三大電源的風(fēng)電因風(fēng)力渦輪機(jī)凍結(jié)導(dǎo)致發(fā)電設(shè)施癱瘓，凸現(xiàn)出可再生能源易受氣候影響、可靠性低的問題。

電源結(jié)構(gòu)不合理，供電穩(wěn)定的核能占比過低，未能填補(bǔ)電力缺口。在此次美國得州停電事故中，核電表現(xiàn)相對穩(wěn)定，4臺核電機(jī)組保持了75%的預(yù)期容量，并迅速恢復(fù)至100%。核電不易受天氣影響，具備較強(qiáng)抵御極端天氣災(zāi)害的能力，可作為全天候零碳的基荷電源。相對于天然氣發(fā)電，核電的安全性和可靠性更高。

但因得州核電發(fā)電量占比較低，無法填補(bǔ)此次災(zāi)害造成的電力缺口。煤電機(jī)組出力雖因部分煤堆和設(shè)備凍結(jié)受到一些影響，但總體上與核電一起支撐起災(zāi)害期間得州的最低用電供應(yīng)。

二、核電是提高電源安全可靠性的重要選擇

發(fā)揮核電安全可靠優(yōu)勢，保障極端天氣災(zāi)害下的供電安全。隨著全球氣候變化加劇，極端天氣導(dǎo)致的電源安全問題凸顯。除此次美國得州停電事故外，2019年美國加州因酷暑天氣導(dǎo)致用電需求激增，引發(fā)大規(guī)模停電，而其可再生能源改革步伐過快，無法提供穩(wěn)定足額的電力以應(yīng)對需求增長成為此次大停電事故的主要原因。

風(fēng)光等可再生能源易受氣候影響，具有波動性和間歇性，大規(guī)模接入電網(wǎng)時需要穩(wěn)定的基荷電源予以支撐。核電在安全性、高效性和穩(wěn)定性上具有優(yōu)勢，能夠作為全天候穩(wěn)定提供電力的零碳清潔能源，可以為可再生能源接入電網(wǎng)提供有力支撐，在極端天氣災(zāi)害中可成為穩(wěn)定可靠的調(diào)度基荷電源。

局部電力危機(jī)快速恢復(fù)須依靠當(dāng)?shù)氐姆€(wěn)定基荷電源。本次美國得州本地基荷電源受極端天氣影響發(fā)電能力下降，其周邊各州同樣面臨供電需求飆升與能源供應(yīng)短缺的矛盾，無力提供支援，而且得州相對獨(dú)立的電網(wǎng)導(dǎo)致其接受外部電網(wǎng)輸電的能力有限。

去年冬天，受冬季寒潮影響，我國湖南、江西等地用電需求激增，因當(dāng)?shù)乜稍偕茉闯隽Σ蛔悖⊥馑碗娏坑邢蓿惨虍?dāng)?shù)厝狈Π踩€(wěn)定的能源作為應(yīng)急填補(bǔ)電力缺口，多地出現(xiàn)電力供應(yīng)緊張的局面，被迫拉閘限電。區(qū)域基荷電源不僅在平時能為該區(qū)域提供電力，在突發(fā)災(zāi)害情況時，也可依靠其予以緩解電力危機(jī)的出現(xiàn)或快速恢復(fù)。因此保障區(qū)域性安全穩(wěn)定的基荷電源建設(shè)非常重要。

保障能源在供熱與供電上的平衡，有利于應(yīng)對氣候變化。此次美國得州因管道冰堵造成天然氣斷供，而僅存的可用天然氣被優(yōu)先用于家庭和企業(yè)供暖，發(fā)電廠的天然氣供應(yīng)被進(jìn)一步削減，直接導(dǎo)致天然氣發(fā)電能力下降40%，造成停電危機(jī)。我國應(yīng)探索包括核能供熱在內(nèi)的多元供熱方式，以減輕天然氣需求的壓力，共同保障供電安全。

三、相關(guān)建議

增加能源系統(tǒng)中核電占比，使電源結(jié)構(gòu)多元化。面對未來的能源低碳化需求，核能和可再生能源是實(shí)現(xiàn)碳中和愿景目標(biāo)的重要途徑。電源結(jié)構(gòu)多元化有利于增強(qiáng)電源的可調(diào)節(jié)性，提高可靠性，保障能源電力供應(yīng)安全。建議在確保安全的前提下提高核電占比，在調(diào)度出力上對電網(wǎng)電壓及事故應(yīng)急實(shí)現(xiàn)頻率支撐。合理統(tǒng)籌核、水、風(fēng)、光等清潔能源比例，構(gòu)建核能與可再生能源相協(xié)調(diào)的復(fù)合能源系統(tǒng)，最大限度保障能源安全。

在華中地區(qū)增加支撐性核電電源，優(yōu)化能源空間布局。在極端天氣下、區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)中斷后，核電可以較長時間內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定輸出，保障區(qū)域能源安全。我國華中地區(qū)資源有限，水電可開發(fā)資源基本開發(fā)完畢，風(fēng)光資源數(shù)量有限，煤電依靠外省調(diào)入動力煤，相當(dāng)一部分電力電量依靠特高壓外網(wǎng)送入。建議在“十四五”期間核準(zhǔn)湖南桃花江核電項(xiàng)目，為華中地區(qū)電網(wǎng)增加支撐電源，提升區(qū)域能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性與靈活性，做好應(yīng)對極端氣候?yàn)?zāi)害的準(zhǔn)備。

重視核能的綜合利用，促進(jìn)能源體系優(yōu)化。我國60%以上的地區(qū)、50%以上的人口需要冬季供熱，在目前的供熱結(jié)構(gòu)下，造成了較為嚴(yán)重的環(huán)境污染和霧霾天氣。核能作為清潔能源，是重要的供熱資源，與燃煤和天然氣供熱相比，核能供熱可有效減少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和煙塵顆粒物的排放。建議加快核能供熱等綜合利用項(xiàng)目的建設(shè)，將核能供熱納入國家能源電力“十四五”規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)供熱的清潔替代，助力我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。