为什么我国要选择发展核能?

为什么我国要选择发展核能?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/01/17 14:43

核电是电网基荷的重要选项,亦是实现“碳中和”的重要方式。

我国社会用电量逐年增加,清洁能源发电占比逐年提升。2012-2021 年我国社会总用电量持续增长,期间 CAGR 为 5.9%。2021 年,用电 量增速创近十年新高,同比增速达到 10.6%。结构上看,随着我国新 能源装机建设加速,新能源贡献发电量比例逐年提升。2021 年,火电、 水电、风电、光伏、核电装机结构占比分别为 54.6%、16.5%、 13.82%、12.9%、2.2%,较 2012 年,火电发电占比显著降低 16.9 个 百分点,其中光伏和风电占比显著增加 12.6 和 8.5 个百分点。

基荷是电力系统稳定运行的保障,任何一个国家的电力系统中都需要 基荷电源,这对电源系统的稳定、电力调峰、调度都是必要的。由于 电力需求是不稳定的,且目前还无法大量储存大量电力,相同容量间接 性的电力来源无法替代发电厂。尽管我国光伏、风电装机量快速增长, 但对发电量贡献较为有限。2022 年,光伏、风电装机容量分别占我国 电力装机容量中的 15.3%、14.3%;但实际贡献发电量仅为 5%、9%。 由于风电、光伏发电均有较强的不稳定性,当地电网无法消纳,大量地 区存在 “弃风弃光”现象。

核电可作为基荷能源的重要补充,具备碳排放低、经济性高、稳定性 强、利用率高的优势。联合国欧洲经济委员会(UNECE)日前报告, 核电是全生命周期度电碳排放量(二氧化碳当量与发电量比值)最低的 发电方式,核电度电碳排放不足火电碳排放的百分之一。

核电不受环境、季节等因素制约,发电具有稳定性。水力、风力、 光伏发电受到环境制约,具有不稳定的特性。由于不稳定性,大量 电力无法并入电网使用,需要配套大量储能系统方可提升其利用率。

核电具有利用率高的优势。发电设备利用小时数是用来衡量发电设 备利用率的重要指标。2021 年我国核电设备利用小时数为 7802 小时,水电设备利用小时数为 3622 小时,风电设备利用小时数为 2232 小时,光伏设备利用小时数为 1281 小时。

核电具备发电成本低的优势。根据 IEA2020 年发布的《发电成本 测算》,核电全生命周期低于其它所有发电方式。

全球主流国家转变态度,开始重新拥抱核电。2022 年,在俄乌冲突的 大背景下,传统化石能源价格暴涨,能源安全、能源独立受重视程度达 到前所未有的水平。核电作为兼顾低碳、安全、经济、可承担基荷重任 的典型能源,重新受到全球多国关注,陆续出台利好政策,主要包括: 欧盟、韩国将核能列入可持续投资的能源类别,美英法日等国推动现有 核电站延寿,日、法等国鼓励重启现在停运的核电站,中国、伊朗、印 度、英国陆续核准新增核电机组。在全球多国重新拥抱核电背景之下, 2022 年第三季度国际原子能机构(IAEA)也上调核电增长预测:IAEA 提高全球核电容量预测,预计到 2050 年达到 873 万千瓦,较原预测值提高 10%。

我国自研的三代机组“华龙一号”的成功运行标志着我国核电行业具 备大规模发展的技术能力。2021 年,全球第一台“华龙一号”核电机 组福建福清核电 5 号机组已完成满功率连续运行考核,投入商业运行, 这标志我国在第三代核电技术领域跻身世界前列,成为全球少数自主掌 握三代核电技术的国家之一。

自主性:“华龙一号”机组的所有设备国产化率高达 88%,核心设备 均已实现国产,完全具备批量化建设能力。

安全性:三代核电机组较二代机组安全性上有大幅提升。第三代 核电技术把设臵预防和缓解严重事故作为了设计核电厂必须要满足 的要求,大大提高了安全性,在安全问题上做到“设计兜底”。切 尔诺贝利和福岛核电站事故均是在特定条件下,能动系统不受控制, 导致原本设计的安全措施无法执行。因此第三代机组添加大量非能 动设计,确保反应堆在出现事故时将危害降低,例如堆芯顶部的巨 大水箱、自动泄压阀门等。

领先性:我国加速研发第四代核电技术及新堆型,部分技术逐渐 从“追赶”到“引领”。四代核能系统拥有更高的安全性和经济性, 我国积极开展相关领域研究,技术具备一定领先性。2021 年 12 月, 全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆并网发电,根据人民网,此示 范工程设备国产化率达到 93.4%,象征着我国已成为世界核电技 术的领跑者。此外,各类堆型加速研究推进。钠冷实验快堆已完成 实验验证,并推广应用;熔盐实验堆已在甘肃武威开工建设;铅基 快堆等新型反应堆关键技术攻关和工程验证也在全面铺开。

我国核电行业可提升空间较大。由于我国核电起步较晚,发展中又经历 福岛核电站事故后较长的“停滞期”,因此我国核电发展水平仍然偏低。

我国核电发展速度远低于其它新能源发展速度。2012 年,我国核 电装机容量 1257 万千瓦,占比为 1.07%;2022 年,核电装机容 量为 5553 万千瓦,占比为 2.17%,十年时间仅提升 1.1%。反观 风电和光伏装机容量占比,十年时间分别提升 8.92%和 15.04%。这一数据表明我国核电发展速度显著低于其它两种新能源发展速度。

尽管我国核电发电量逐年上升趋势,我国核电占总发电量比重仍 低于全球平均水平。2013 年,我国核电发电量仅为 1115 亿千瓦时, 仅占总发电量的 2.1%;2022 年,核电发电量提升至 4177.8 亿千 瓦时,年化增速为 18.07%,发电量占总发电量占比提升至 4.98%, 增加近 3 个百分点。对比欧美等发达国家,我国核电发电量占比仍 有差距,2020 年美国核电发电量占总发电量占比为 19.7%,加拿 大为 14.6%,部分欧洲国家该比例可达 20%-50%。

核电出海有望撬动万亿市场空间,产业核心竞争力显著提升。随着 “一带一路”全面推进,核电“走出去”迎来了重要历史机遇。“一带 一路”沿线国家核能需求大,市场空间广阔,有 28 个国家计划发展核 电,规划机组 126 台,总规模约 1.5 亿千瓦。以三代机组平均造价 1.6 万元/千瓦预估,市场总量约 2.4 万亿元。

“华龙一号”海外首堆在巴基斯坦卡拉奇顺利运营,标志我国具备 核电出口能力。巴基斯坦卡拉奇 2、3 号机组采用“华龙一号”技 术,由中核集团中国中原对外工程有限公司承建。K-2 机组于 2015 年 8 月 20 日开工建设,2021 年 3 月完成首次并网;K-3 机 组于 2016 年 5 月开工,2022 年投入商业运行。每台机组建成后 年发电量约 90 亿千瓦时,能够满足巴基斯坦当地超过 400 万户家 庭全年用电需求。

参考报告REPORT

核电设备行业研究:核电重回景气周期,设备投资大潮将至.pdf

核电设备行业研究:核电重回景气周期,设备投资大潮将至。纵观全球发展历史,核电技术正处于“坐三望四”发展阶段。第三代核电技术在上世纪90年代陆续投入运营以来,体现出较二代技术更进一步的安全性和经济性,进而成为全球主流核电技术。在此基础上,核电强国积极开展四代核电技术研发,四代核电技术相比三代具备资源利用率高、废料产生少、运营成本低、安全性更高等优势,有效解决三代核电资源利用率低、废物处理难、运营成本偏高等几大痛点,我国已开展国内四代高温气冷堆、钠冷快堆的小型堆建设。政策转向带动核准加速,核电有望重迎上行周期。我国核电行业具有发展时间短、政策导向性强的特征。复盘我国核电历史...

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