能源在保障人類(lèi)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要的推動(dòng)和保障作用，但由于化石能源的大量開(kāi)發(fā)造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞，已經(jīng)威脅到人類(lèi)生存，而發(fā)展清潔低碳的核電對(duì)保障能源安全、保護(hù)生態(tài)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)都有著重要意義。
分析我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)，在習(xí)近平生態(tài)文明思想的指導(dǎo)下，基于碳排放約束和可持續(xù)發(fā)展要求，高質(zhì)量發(fā)核電是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要任務(wù)，但受福島事故影響，核電發(fā)展遇到前所未有的困難，尤其新廠址開(kāi)發(fā)難度很大，短期看集群式發(fā)展不失為一個(gè)突破方向。
發(fā)展核電的重要意義
二氧化碳是全球變暖的主要因素，也是化石燃料的必然產(chǎn)物，有研究表明，當(dāng)前地球的二氧化碳濃度與300萬(wàn)年前類(lèi)似，而當(dāng)時(shí)的海平面比現(xiàn)在要高出三米，可以看出人類(lèi)所面臨的巨大挑戰(zhàn)。
但與碳排放的斗爭(zhēng)舉步維艱，尤其不同于發(fā)達(dá)國(guó)家，大量的發(fā)展中國(guó)家正在進(jìn)行工業(yè)化，大量的能源需求必然導(dǎo)致碳排放還將迅速增長(zhǎng)，而發(fā)展清潔低碳的核電對(duì)降低碳排放、改善能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展都有著重要意義。
（一）從世界看發(fā)展核電的重要性
1. 世界能源結(jié)構(gòu)向低碳轉(zhuǎn)型的困境
工業(yè)化以來(lái)全球大規(guī)模的化石能源消費(fèi)導(dǎo)致了大量的溫室氣體排放，二氧化碳濃度由工業(yè)革命前的280ppm上升到目前的380ppm，使近百年來(lái)全球平均氣溫升高了0.74℃，而70%以上的溫室氣體排放歸因于化石燃料燃燒。在《京都協(xié)議書(shū)》的框架下，各國(guó)都在采取措施以減少二氧化碳排放，也只有各國(guó)都采取強(qiáng)有力的措施，才能實(shí)現(xiàn)到2030年二氧化碳排放量不超過(guò)400億噸的目標(biāo)。
2018年全球排放高達(dá)338.9億噸，從趨勢(shì)上看，雖然全球可再生能源發(fā)電增長(zhǎng)迅猛，但仍不能滿(mǎn)足電力增長(zhǎng)的需求，需要煤炭進(jìn)行補(bǔ)充，這在發(fā)展中國(guó)家尤為突出，可見(jiàn)發(fā)電行業(yè)脫碳在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)不容忽視。
從動(dòng)態(tài)看，2018年的能源生產(chǎn)、消費(fèi)和碳排放都以近些年最快的速度增長(zhǎng)，煤炭在新增電力總量中仍占有約三分之一的比例，這與人類(lèi)追求的低碳社會(huì)南轅北轍，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的速度與巴黎協(xié)定的預(yù)期目標(biāo)更加遙遠(yuǎn)。
而最明顯的特征是，與1998年相比，世界能源結(jié)構(gòu)中煤炭占比38%、非化石燃料占比36%，這個(gè)比例基本沒(méi)變，也就是全球電力結(jié)構(gòu)近20年來(lái)并沒(méi)有明顯改善。這主要就是因?yàn)楹穗姲l(fā)電量的降低，而其他可再生能源的增長(zhǎng)填補(bǔ)不了這個(gè)缺口。
2. 核電在應(yīng)對(duì)氣候變化中的重要作用
國(guó)際能源署在《清潔能源系統(tǒng)中的核電：低碳發(fā)電的關(guān)鍵來(lái)源》指出，核電能夠?yàn)槿蚰茉崔D(zhuǎn)型做出重要貢獻(xiàn)。當(dāng)前核電是全球第二大低碳能源，占發(fā)電量的10%，然而由于各種經(jīng)濟(jì)、監(jiān)管等原因，發(fā)達(dá)國(guó)家在役的核電廠壽期結(jié)束開(kāi)始逐步退役，后續(xù)在沒(méi)有新的核電項(xiàng)目補(bǔ)充的情況下，核電發(fā)電量可能出現(xiàn)急劇下降，這將嚴(yán)重威脅能源安全和氣候控制目標(biāo)。
如果按當(dāng)前的趨勢(shì)，到2025年發(fā)達(dá)國(guó)家核電裝機(jī)容量將減少四分之一，到2040年將減少三分之二，這將增加全球40億噸碳排放，超過(guò)當(dāng)前排放的10%。
《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)是控制全球溫升不超過(guò)2℃，爭(zhēng)取控制在1.5℃之內(nèi)。如果要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，到本世紀(jì)下半葉全球要實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放，而從當(dāng)前各國(guó)形勢(shì)看，離目標(biāo)越來(lái)越遠(yuǎn)，就2030年而言，要實(shí)現(xiàn)2℃目標(biāo)二氧化碳排放要比當(dāng)前減少20%，但按當(dāng)前的趨勢(shì)排放還要增加10%。
所以，按現(xiàn)在的趨勢(shì)發(fā)展，到本世紀(jì)末全球溫升有可能超過(guò)3℃～4℃，這將把地球帶入百萬(wàn)年來(lái)未曾進(jìn)入的氣候帶，對(duì)人類(lèi)社會(huì)將是災(zāi)難性損害。
3. 核電是理想和必要的低碳能源
核能是一種可大規(guī)模替代化石能源的清潔、低碳、基荷能源，是大國(guó)強(qiáng)國(guó)技術(shù)，其能源特性和戰(zhàn)略屬性決定了核能在全球能源轉(zhuǎn)型中將發(fā)揮重要作用。每臺(tái)100萬(wàn)kW核電機(jī)組每年可以減排二氧化碳約600萬(wàn)噸，1億kW核電每年可以發(fā)電2.4萬(wàn)億kWh，折合2.4億噸標(biāo)煤，減排約6億噸二氧化碳。
現(xiàn)在世界各國(guó)都必須探索實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與碳減排雙贏的發(fā)展路徑，核電是理想的低碳能源。政府間氣候變化問(wèn)題小組最近題為《全球變暖1.5℃》特別報(bào)告明確提出了全球大幅擴(kuò)大核電規(guī)模會(huì)對(duì)減緩氣候變化做出重要貢獻(xiàn)，也非常必要。IAEA對(duì)核電的預(yù)測(cè)，在高值模式下到2050年全球核電增幅為80%。
（二）從國(guó)內(nèi)看核電發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義
1. 實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的重要舉措
從低碳發(fā)展角度看。2000年以來(lái)我國(guó)碳排放的增量約占全球總增量的45%。2009年，我國(guó)政府提出了2020年的減排目標(biāo)，但在測(cè)算時(shí)預(yù)計(jì)屆時(shí)核電裝機(jī)為8000萬(wàn)kW，但受福島核事故嚴(yán)重影響，我國(guó)核電進(jìn)入觀望期，目前的裝機(jī)容量?jī)H有4875萬(wàn)kW，約為目標(biāo)的一半，勢(shì)必造成我國(guó)減排目標(biāo)壓力巨大。
而近幾年我國(guó)控煤雖然取得了階段性成果，但碳排放在2017、2018年都產(chǎn)生增長(zhǎng)，主要原因是石油消費(fèi)的增長(zhǎng)抵消了減煤的正效應(yīng)，當(dāng)社會(huì)各界把減排的目標(biāo)都集中在煤炭的同時(shí)，也需要關(guān)注石油。
2018年石油占一次消費(fèi)達(dá)到18%，消費(fèi)強(qiáng)度逐年提高，如果不加以控制，在煤炭占比下降后，不但會(huì)使我國(guó)能源對(duì)外依存度繼續(xù)提高，威脅到能源安全，而且石油消費(fèi)的溫室氣體排放及對(duì)空氣、水污染的影響將日益加重。
我國(guó)核工業(yè)體系健全，技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)全球領(lǐng)先，核安全完全有保障，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型尤其應(yīng)對(duì)減排壓力中核電是重要的戰(zhàn)略選擇，安全高效發(fā)展核電是能源行業(yè)踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想的重要舉措。
2. 調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要選擇
受我國(guó)資源稟賦和逆向分布特征，我國(guó)形成了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，2018年我國(guó)一次能源消費(fèi)總量46.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（tce），消費(fèi)了全球能源總量的23.6%，煤炭顯然是我國(guó)主要的一次能源，消費(fèi)27.4億tce，占全球50.5%。
雖然煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比重已經(jīng)由十年前的73.6%降至59%，但總量可觀；電力方面，2018年我國(guó)電力裝機(jī)已接近19億kW，其中火電11.4億kW；核電4466萬(wàn)kW；總發(fā)電量為69939億kWh，其中火電49231億kWh；核電2944億kWh。
非化石能源中，水電受制于資源條件，開(kāi)發(fā)總?cè)萘坑邢蓿L(fēng)能、太陽(yáng)能還需要解決諸如經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)能、產(chǎn)業(yè)配套等問(wèn)題，短時(shí)間內(nèi)還難以成為主力能源，而核電具有產(chǎn)業(yè)成熟、技術(shù)先進(jìn)、功率密度高，布局靈活等優(yōu)勢(shì)，從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，發(fā)展發(fā)電具有重要意義。
3. 保障我國(guó)能源安全的重要任務(wù)
當(dāng)前我國(guó)能源安全形勢(shì)嚴(yán)峻，發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)控制能源竭力維護(hù)世界主導(dǎo)權(quán)的態(tài)勢(shì)不會(huì)改變，促使能源的戰(zhàn)略屬性、政治屬性進(jìn)一步凸顯，針對(duì)能源資源的博弈日趨激烈。美國(guó)“重返亞洲”對(duì)我國(guó)形成戰(zhàn)略壓力，況且我國(guó)周邊環(huán)境復(fù)雜，石油運(yùn)輸通道受制于人，能源安全形勢(shì)嚴(yán)峻。
我國(guó)的煤炭、天然氣和石油的儲(chǔ)采比分別只有38、37.6和18.7年，2018年能源總體對(duì)外依存度21%，石油對(duì)達(dá)到70%，天然氣43%，煤炭6%，而我國(guó)雖然總的電力裝機(jī)容量數(shù)量可觀，但人均與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相差巨大，2018年人均生活用電量?jī)H為美國(guó)的14.1%，隨著工業(yè)化、電氣化剛性需求持續(xù)增加，能源總需求的缺口將進(jìn)一步加大，資源約束日益凸顯。
根據(jù)測(cè)算，如果考慮國(guó)內(nèi)供應(yīng)量不變，到2030年我國(guó)石油對(duì)外依存度將上升到73%，而天然氣或?qū)⑦_(dá)到70%。在化石能源發(fā)展受限、可再生能源短期內(nèi)難以彌補(bǔ)缺口的情況下，足以看出發(fā)展核電對(duì)保障能源安全的重要作用。
4. 保障可再生能源消納的重要基礎(chǔ)
近些年，全球范圍內(nèi)可再生能源都得到快速發(fā)展，我國(guó)更是以每年超過(guò)10%的速度增加，這是能源發(fā)展的總趨勢(shì)。而當(dāng)前在儲(chǔ)能技術(shù)還沒(méi)有取得重大突破前，大規(guī)模的可再生能源開(kāi)發(fā)和大比例的間歇性電能并入電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行會(huì)帶來(lái)一定挑戰(zhàn)，需要基荷能源進(jìn)行保障。
有研究結(jié)果表明，當(dāng)間歇性能源在電力結(jié)構(gòu)中的比重超過(guò)30%時(shí)，將會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，增加電力供應(yīng)成本。如2019年8月的英國(guó)大停電事故，有分析認(rèn)為主要原因是新能源大量替代傳統(tǒng)電力導(dǎo)致了系統(tǒng)慣量水平下降，其中一個(gè)細(xì)節(jié)，就是在系統(tǒng)頻率臨近崩潰之前，有28秒的僵持時(shí)間，在28秒中，如果英國(guó)不是淘汰那么多傳統(tǒng)電力，通過(guò)快速爬坡是能夠頂住系統(tǒng)頻率崩潰的。
而恰恰是因?yàn)閭鹘y(tǒng)能源的消失，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少，隨著電壓的崩潰，分布式可再生能源形成孤網(wǎng)，進(jìn)一步發(fā)展成孤島效應(yīng)解列，造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰的大型事故，更如日食對(duì)德國(guó)太陽(yáng)能供電產(chǎn)生的重大影響等可見(jiàn)基荷能源的重要性。
核電的特點(diǎn)是能源密度高，運(yùn)行穩(wěn)定，布局靈活，便于在負(fù)荷中心就近布置，是理想基荷能源，有助于改善電網(wǎng)電能結(jié)構(gòu)，保障電力運(yùn)行穩(wěn)定。
同時(shí)，在負(fù)荷中心靈活布置核電基地，可以減少電力運(yùn)輸?shù)拇罅砍杀荆瑢?duì)全社會(huì)經(jīng)濟(jì)性有積極影響，也就是實(shí)現(xiàn)東部地區(qū)能源使用從“身邊來(lái)”和“遠(yuǎn)方來(lái)”相結(jié)合。
5. 保持我國(guó)核工業(yè)技術(shù)水平的重要依托
核能是世界大國(guó)戰(zhàn)略必爭(zhēng)的高科技產(chǎn)業(yè)，如美國(guó)、俄羅斯等國(guó)盡管能源充足，但為了保持競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展仍堅(jiān)持發(fā)展核能。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)實(shí)踐證明，和平時(shí)期能完整保留一支與核大國(guó)相適應(yīng)的核科技力量并不斷提高，有效的辦法就是發(fā)展核電。
自主地、較大規(guī)模地發(fā)展核電，有利于維護(hù)我國(guó)核科技工業(yè)體系的完整性，帶動(dòng)和促進(jìn)我國(guó)整個(gè)核工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而進(jìn)一步增強(qiáng)我國(guó)的核威懾力量，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)。
