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【編者按】2021年全國兩會上,習近平總書記關于碳達峰、碳中和目標的系列重要講話,為推動氣候環境治理和我國經濟社會可持續發展擘畫了宏偉藍圖。而核能在我國綠色低碳能源體系中不可或缺,是實現“雙碳目標”的重要支撐。此等背景下,中國核能行業將面臨怎樣的發展態勢會迎來哪些機遇和挑戰,如何才能在確保安全前提下實現積極有序發展,并助推“雙碳”目標的實現？記者就此專訪中國核工業集團有限公司副總經理、《中國核電》主編曹述棟。 

曹述棟,安徽安慶人，中共黨員，1986年7月參加工作，研究員級高級工程師。曾任國防科工委系統工程二司副司長，國家能源局電力司副司長，中核集團規劃發展部主任，中核集團總經理助理，兼任地礦事業部主任、黨組書記。現任中國核工業集團有限公司黨組成員、副總經理。

中國核電雜志社：習近平總書記關于“碳達峰、碳中和”目標的提出,樹立了大國形象,彰顯了大國擔當,為我國經濟社會發展提供了動力引擎,也為能源行業,尤其是為核能提供了重大戰略機遇。在“雙碳”目標下,我國核能發展將會獲得哪些機會,又將面臨怎樣的形勢?

曹述棟：“雙碳”目標的提出,首先可以為核能的可持續發展提供新的機遇。為什么這么說?一是客觀需要,大勢所趨。眾所周知,氣候變化已成為全球性非傳統安全問題。世界經濟論壇發布的《2020年全球風險報告》警示:“未來10年的全球五大風險首次全部與氣候變化關。”而現代氣候變化的主因,是人類活動排放的溫室氣體。

現實情況又如何呢?2019年,全球溫室氣體排放量連續第三年增加,達到591億噸二氧化碳當量,創歷史新高。其中使用化石能源產生的二氧化碳占溫室氣體總排放量的64%,是溫室氣體的主要來源。對此,聯合國秘書長古特雷斯甚至在2020年氣候雄心峰會上呼吁全球進入“氣候緊急狀態”,如此嚴峻的形勢,要求各國必須采取更有力的行動推動碳減排。

當然,人類早已意識到了問題的嚴重性。2015年,巴黎氣候大會通過的《巴黎協定》,代表了全球綠色低碳轉型的方向,是保護地球家園需要采取的最低限度行動。目前,全球已經有50多個國家實現碳達峰,超過120個國家和地區提出了2050年實現碳中和的目標和愿景。為實現2℃或1.5℃以下全球溫升控制目標,到21世紀末,全球累積二氧化碳排放量需分別控制在1.2萬億~1.5萬億噸或4200億~5800億噸。

但按目前的排放慣性,2030年將用盡1.5℃溫升排放空間,2040年將用盡2℃溫升排放空間全球碳減排仍面臨巨大挑戰,任重道遠而在全球碳排放源頭中,能源領域的碳排放又是“主力”。因此,推動能源體系革命性變革,促進經濟發展方式低碳轉型,就成為保障經濟社會持續發展的同時,應對氣候變化挑戰的根本途徑和戰略選擇此等背景下,各國碳中和目標的提出,對加快全球能源結構低碳轉型步伐提出了巨大挑戰,也為包括核能在內的清潔低碳能源提供了新的發展機遇。

國際能源署的研究表明,核能是世界發達經濟體最大的低碳能源選項。在過去的半個世紀中,核能貢獻了一半的低碳電力,幫助降低了二氧化碳的長期排放增速,也在歐美等發達國家碳達峰過程中發揮了重要作用。從我國當前的發展階段來看,推進能源革命,構建以新能源為主體的新型電力系統,實現碳達峰、碳中和愿景目標,也同樣離不開核能。

其次,在“雙碳”目標引領下,未來的若干年,核能在構建多元化清潔能源體系中的作用與地位將日益凸顯。聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在《IPCC全球升溫1.5℃特別報告》(SR15)中指出,為了將全球平均氣溫升幅限制在1.5℃以內,全球能源生產和使用需要在2050年左右實現完全脫碳,并須立即開始快速減排。故電力部門面臨巨大挑戰,需要在短短30年內,完成從目前以化石燃料為主導的能源系統向低碳能源系統完全轉型,難度其實是非常大的。

未來十年,我國能源結構清潔化、低碳化轉型的力度將進一步加大。當前,可再生能源開發成本快速走低,規模發展迅速,但因靜穩天氣、晝夜變換等原因,造成的間歇性和發電效率低等問題仍無法解決,迫切需要穩定的基荷電源,支撐大比例可再生能源接入電網,保障電網安全穩定運行。在大規模可再生能源生產、上網、輸運、儲能等環節仍存在諸多技術瓶頸的情況下能源轉型需求的緊迫,為核能發展提供了機遇。

相比其他能源,核電運行穩定、可靠、換料周期長,適于承擔電網基本負荷及必要的負荷跟蹤,可大規模替代化石能源作為基荷電源。核能通過與風光水等清潔能源協同發展,共同構建清潔低碳、安全高效的能源體系,對優化能源整體布局、保障能源供應安全具有重要意義。核電在我國能源結構中占比越高,越有利于整個電網系統的安全,越有利于電網對風光等間歇性可再生能源的大比例消納。

再次,核能是構建“雙循環”新發展格局的重要載體與抓手。中共十九屆五中全會提出,要加快構建以國內大循環為主、國內國際雙循環相互促進的新發展格局,這與“雙碳”目標大方向是一致的。

核能對于“國內大循環”有何作用與益處?作為高科技戰略產業,核能涉及70多個專業學科,一次性投資金額大,產業鏈條長,核電投資建設對相當多的產業可形成直接或間接的拉動作用,有助于暢通國內大循環。在后疫情時代,核電有望成為培育新經濟增長點的重要產業。一臺百萬千瓦級核電機組,建設期間投資約200億元,可提供就業崗位近萬個,全生命周期對產業鏈貢獻高達上千億元,有助于擴大有效投資,落實好“六穩”“六保”工作。核能的科技創新輻射帶動作用有助于打造自主可控、安全可靠的核產業鏈,解決“卡脖子”問題,助推我國經濟高質量發展。

另外,核電項目也是打通國際大循環的可靠手段。2021年1月30日,“華龍一號”全球首堆投入商業運行;3月18日,“華龍一號”海外首堆成功并網發電。所有這些,將進一步增強“華龍”技術在“一帶一路”沿線國家的影響力和競爭力。以核電項目為紐帶,成就國家之間的“百年聯姻”,將更有力地擴大對外開放,增強國際合作,促進合作共贏,加快構建新發展格局。

中國核電雜志社：如您所言,在“雙碳”目標引領下,我國核能也迎來了新的發展機遇,在構建多元化清潔能源體系、構建“雙循環”新發展格局將產生重要作用。但我國核能能夠承擔如此重要的歷史使命嗎?現在發展到了什么程度,具備了哪些能力?

曹述棟：我國核能已經具備高質量發展的基礎與條件,可以在“雙碳”目標實現中擔負起偉大歷史任務,完成時代賦予的光榮使命。之所以這么有底氣,是因為我國核能經過長期努力,已經具備以下幾個方面的能力:

其一,作為世界上少數幾個具有完整的核工業體系的國家之一,我國經30余年的努力,已形成完整的核電產業鏈,核電實現了規模化發展。截至目前,我國在運核電機組總數49臺,總裝機容量約5103萬千瓦,裝機容量位列全球第三;在建機組16臺,裝機容量1738萬千瓦,在建規模世界第一。2020年,我國核能發電量為3662億千瓦時,發電量達到世界第二,在全國總發電量的占比約為4.94%。

其二,我國核電站運營能力全球領先。多年以來,我國在運核電站的安全水平和運行業績良好,沒有發生過國際核與放射事件分級表(INES)二級及以上的事件或事故;運行水平不斷提高,主要運行特征參數好于世界平均水平,一批指標達到世界先進水平。2020年,中國大陸地區核電站有28臺機組的WANO綜合指數獲得滿分,占我國核電機組總數的60%,占世界滿分機組總數的三分之一。

其三,我國核電站設計和建設水平進入世界前列。目前,我國已經建立起一支專業配置齊全、知識和年齡結構較為合理的核電工程研究設計隊伍,形成了比較完善的設計管理和接口控制程序以及質量管理體系,掌握了核電設計核心技術,具備了自主設計建設30萬、60萬、百萬千瓦及以上級別壓水堆核電站的能力,也具備同時建造30多臺核電機組的工程施工能力。

其四,我國核能自主創新能力顯著增強。近年來,我國核能技術水平實現了跨越式發展,核能自主創新能力得到顯著提升。這種能力在推動我國核能裝備制造升級換代,保障核能安全利用方面發揮了積極作用。集中體現在:形成了自主三代大型先進壓水堆技術品牌“華龍一號”“國和一號”以及具有第四代特征的高溫氣冷堆技術;大力推進先進核技術研發,陸上小型堆、海上浮動堆、四代堆等新一代核能系統研發與國際水平基本同步積極推進核聚變研究,并走在了世界前列,探索開展國際創新合作,參與國際熱核聚變實驗堆建設。“十三五”期間,一大批關鍵設備和關鍵材料相繼實現國產化,為后續進一步提升我國核電自主創新能力和國際競爭力提供了強有力的技術支撐;建設了一批國際領先的大型臺架和試驗設施,培養儲備了一批專業技術人才,初步建立起產學研用深度融合的核能科技創新體系和成果轉化平臺,為行業的可持續發展奠定了堅實基礎。

其五,我國核燃料供應及核廢物處置處理能力不斷增強。集中體現為:已建立起較為完整、自主的核燃料循環產業鏈,能夠支撐核電中長期發展;高度重視和加強資源保障體系建設,積極推進國內開采、海外開發、國際貿易、戰略儲備“四位一體”鈾資源保障體系建設;國內礦地質工作能力不斷提高,找礦成果顯著;深入推進鈾礦冶供給側結構性改革,關閉一批資源枯竭、安全和技術水平落后的南方小型鈾礦山,同時推進北方砂巖型鈾礦山建設,鈾礦冶規模化集約化、自動化水平顯著提升;核燃料加工產業在提升自主創新的同時,進一步鞏固產業加工能力,自主化和保障水平進一步提升;堅持閉式核燃料循環政策,提高鈾資源利用率,減少需最終處置的高放廢物總量;積極推進乏燃料運輸、貯存、后處理以及放射性廢物處理處置能力體系建設,取得積極進展,實現了乏燃料及放射性廢物的安全管理,促進了核能健康可持續發展。

其六,核電裝備制造國產化和自主化能力不斷提升。通過引進、消化、吸收和創新,我國已經逐步實現了主泵、壓力容器、蒸汽發生器、主管道、先進核燃料、核級焊材等核安全關鍵設備和材料的自主研發和國產化。目前,我國三代自主核電綜合國產化率達到90%以上,形成了每年8~10臺(套)百萬千瓦級核電主設備供貨能力。

此外,我國《核安全法》已頒布實施,政策法規體系建設取得了新進展,核能國際合作持續深化,核電發展環境不斷完善。綜合來看,我國已具備由核能大國向核能強國邁進的基礎條件,也必定能夠站穩潮頭,發揮重要作用,助力“雙碳”目標實現。

中國核電雜志社：“雙碳”目標是黨中央“十四五”及中長期的決策部署,意味著我國更加堅定地貫徹新發展理念,走綠色、低碳、循環發展道路。未來中國核能又將怎樣做,才能在確保安全前提下,完成自身積極有序發展,助力“雙碳”目標的實現?

曹述棟：發展才是硬道理,打鐵還需自身硬。結合中國核能過往建設經驗,要實現確保安全前提下的積極有序發展,助力“雙碳”目標實現,首先要完善自身,超越自我。應從五個方面來執行:

第一,要堅持底線思維,確保我國核能安全發展。關于核能安全,2014年3月,習近平總書記就曾在海牙國際核安全峰會上提出:“發展和安全并重,以確保安全為前提發展核能事業。”故核安全是核能發展的生命線,始終是頭等大事。未來,我國核電發展要形成與碳達峰、碳中和目標相匹配的裝機規模,以及沿海內陸均衡發展的空間布局。必須統籌好“發展和安全”的關系,實現好核電安全發展的戰略目標。必須要積極思考、預防和應對可能的安全風險挑戰。為此,“十四五”及中長期,需要落實核安全責任,加強核安全監管與核安全文化建設,確保核安全萬無一失;在應對極端自然災害等小概率事件方面需具有完善的應對措施,實際消除大規模放射性物質釋放的可能性;核能發展的法律、法規還應進一步完善,建立起完整的核電及核燃料循環技術標準體系。

第二,推進規模化發展,提升核能利用經濟性。基于我國核能發展已有基礎和條件,為保持核電穩定建設節奏,建議核電機型選擇以具有自主知識產權的三代大型壓水堆為主,批量化建設機組數不少于30臺。通過核電項目規模化建設,帶動核能完整產業鏈和相關配套產業優化升級,增強核能全產業鏈成本競爭優勢,降低核電建設每千瓦比投資,使核電電價與其他清潔能源電價相比具有競爭力。有序推動核電布局由沿海省份到內陸省份,在內陸電力負荷較大的地區,適時啟動核電項目建設。同時,推動核能全產業鏈“走出去”,擴大核領域開放合作范圍,加快形成國內國際兩個市場、兩種資源高效聯動、互為促進的發展格局。

第三,堅持創新引領,驅動核能高質量發展。中共十九屆五中全會提出,堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐。近年來,國內外核能科技創新呈現出新的發展趨勢,總體上朝著標準化與型譜化、更好的經濟性、滿足安全標準和更廣泛的用戶需求、多領域的交叉融合以及與“大數據”“人工智能”等新技術緊密結合的方向發展。用戶場景對核能的需求,也由單一的“電力供應”為主向“綜合供能”擴展,供應產品也由純“電”為主向“熱、電、汽、氫、同位素”等多用途方向拓展。

為此,需要立足我國核能技術發展現狀,集中力量突破受制于人的關鍵技術、裝備和材料,推動三代核電技術不斷優化改進,小堆技術實現型譜化、系列化發展,拓展核能多用途利用領域;開展先進核燃料生產、乏燃料后處理、放射性廢物處理等研究,推動一體化閉式循環先進快堆核能系統列入國家重大科技專項;加強核能技術基礎研究工作,發展核安全審評的獨立驗證和認證能力,全面提升核能自主創新能力,帶動核能全產業鏈實現高質量發展。

第四,堅持系統觀念,統籌核能全產業鏈協調發展。當今世界,百年未有之大變局加速演進,打造安全可靠、自主可控的核能產業鏈,對于實現核能產業高質量發展顯得尤為重要。核能發展是龐大復雜的系統工程,必須堅持系統觀念,統籌協調好核能發展中內外部方方面面的關系,優化天然鈾供應、核燃料生產、核能發電、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置等各環節的整體布局,同核能裝備制造產業和特種核材料產業的發展保持協調的關系。

預計到2030年,我國核電對天然鈾需求約3萬噸,為確保鈾資源安全供應,“十四五”及中長期,需進一步加大國內鈾資源的勘探力度,持續提升鈾礦采冶開發能力,立足國際國內兩個市場兩種資源,加大海外開發與并購力度,不斷完善天然鈾的儲備體系。進一步優化核燃料加工產業布局,核心設備、元器件、軟件預期實現技術突破,穩步建成閉式循環的后處理產業能力,逐步落實核電站放射性廢物的區域集中處置。

第五,加強公眾溝通,創造核能發展良好環境。核能的可持續發展離不開公眾的理解、參與和支持。做好核科普宣傳,營造友好輿論氛圍,已經成為核工業健康持續發展的重要基礎之一。福島核事故后,社會公眾高度關注核安全,涉核鄰避事件的發生頻率有上升趨勢,核能行業的公眾溝通工作面臨著全新的挑戰。為此,核能行業需要不斷從轉變溝通方式、創新溝通平臺、提升行業溝通能力等多方面努力,致力于建立透明、可參與的核能行業公眾溝通長效機制,營造良好的公眾溝通社會環境,并加強涉核輿情監測與研判,規范輿情應對機制,快速響應突發事件,發揮權威媒體作用,針對謠言及時辟謠并發布真實信息,將負面輿情的影響控制到最小。

為推動核科普常態化,要經常組織開展主題性、全民性、群眾性核科普活動,廣泛傳播核知識,并將核科學系統知識進入各級學校相關課程。同時,提高黨政領導干部的核科學素養,將“向上科普”與公眾科普相結合,從多維度提升公眾溝通水平,逐步打破“鄰避效應”。最后,還需增強核能企業與地方利益的關聯度,促進核能項目與地方經濟融合發展,這也是核能公眾溝通工作不可或缺的重要組成部分。

總而言之,核能是大國能源戰略和應對全球氣候變化最現實的戰略選擇。“雙碳”目標的提出,對推進全球應對氣候變化合作行動、構建人類命運共同體,具有非常現實和重要的意義,也對核能產業未來高質量發展又提出了新的要求。需要核能界全體同仁持續深化對“雙碳”目標的理解,全方位評估核能在“雙碳”目標下的定位、作用和發展路徑。做好這一切,我們有理由相信,中國核能未來發展值得期待。