【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(huán)境治理和我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)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(xiàn)“雙碳目標”的重要支撐。此等背景下,中國核能行業(yè)將面臨怎樣的發(fā)展態(tài)勢會迎來哪些機遇和挑戰(zhàn),如何才能在確保安全前提下實現(xiàn)積極有序發(fā)展,并助推“雙碳”目標的實現(xiàn)？記者就此專訪中國核工業(yè)集團有限公司副總經(jīng)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(tǒng)工程二司副司長，國家能源局電力司副司長，中核集團規(guī)劃發(fā)展部主任，中核集團總經(jīng)理助理，兼任地礦事業(yè)部主任、黨組書記。現(xiàn)任中國核工業(yè)集團有限公司黨組成員、副總經(jīng)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(jīng)濟社會發(fā)展提供了動力引擎,也為能源行業(yè),尤其是為核能提供了重大戰(zhàn)略機遇。在“雙碳”目標下,我國核能發(fā)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(xù)發(fā)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(tǒng)安全問題。世界經(jīng)濟論壇發(fā)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?！倍F(xiàn)代氣候變化的主因,是人類活動排放的溫室氣體。

現(xiàn)實情況又如何呢?2019年,全球溫室氣體排放量連續(xù)第三年增加,達到591億噸二氧化碳當量,創(chuàng)歷史新高。其中使用化石能源產(chǎn)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(lián)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(tài)”,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(xié)定》,代表了全球綠色低碳轉(zhuǎn)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(jīng)有50多個國家實現(xiàn)碳達峰,超過120個國家和地區(qū)提出了2050年實現(xiàn)碳中和的目標和愿景。為實現(xiàn)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(zhàn),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(jīng)濟發(fā)展方式低碳轉(zhuǎn)型,就成為保障經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的同時,應對氣候變化挑戰(zhàn)的根本途徑和戰(zhàn)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(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型步伐提出了巨大挑戰(zhàn),也為包括核能在內(nèi)的清潔低碳能源提供了新的發(fā)展機遇。

國際能源署的研究表明,核能是世界發(fā)達經(jīng)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(fā)達國家碳達峰過程中發(fā)揮了重要作用。從我國當前的發(fā)展階段來看,推進能源革命,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),實現(xiàn)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(gòu)建多元化清潔能源體系中的作用與地位將日益凸顯。聯(lián)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(nèi),全球能源生產(chǎn)和使用需要在2050年左右實現(xiàn)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(zhàn),需要在短短30年內(nèi),完成從目前以化石燃料為主導的能源系統(tǒng)向低碳能源系統(tǒng)完全轉(zhuǎn)型,難度其實是非常大的。

未來十年,我國能源結(jié)構(gòu)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型的力度將進一步加大。當前,可再生能源開發(fā)成本快速走低,規(guī)模發(fā)展迅速,但因靜穩(wěn)天氣、晝夜變換等原因,造成的間歇性和發(fā)電效率低等問題仍無法解決,迫切需要穩(wěn)定的基荷電源,支撐大比例可再生能源接入電網(wǎng),保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。在大規(guī)?？稍偕茉瓷a(chǎn)、上網(wǎng)、輸運、儲能等環(huán)節(jié)仍存在諸多技術瓶頸的情況下能源轉(zhuǎn)型需求的緊迫,為核能發(fā)展提供了機遇。

相比其他能源,核電運行穩(wěn)定、可靠、換料周期長,適于承擔電網(wǎng)基本負荷及必要的負荷跟蹤,可大規(guī)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(xié)同發(fā)展,共同構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,對優(yōu)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(jié)構(gòu)中占比越高,越有利于整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全,越有利于電網(wǎng)對風光等間歇性可再生能源的大比例消納。

再次,核能是構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)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(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局,這與“雙碳”目標大方向是一致的。

核能對于“國內(nèi)大循環(huán)”有何作用與益處?作為高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),核能涉及70多個專業(yè)學科,一次性投資金額大,產(chǎn)業(yè)鏈條長,核電投資建設對相當多的產(chǎn)業(yè)可形成直接或間接的拉動作用,有助于暢通國內(nèi)大循環(huán)。在后疫情時代,核電有望成為培育新經(jīng)濟增長點的重要產(chǎn)業(yè)。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(yè)崗位近萬個,全生命周期對產(chǎn)業(yè)鏈貢獻高達上千億元,有助于擴大有效投資,落實好“六穩(wěn)”“六保”工作。核能的科技創(chuàng)新輻射帶動作用有助于打造自主可控、安全可靠的核產(chǎn)業(yè)鏈,解決“卡脖子”問題,助推我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

另外,核電項目也是打通國際大循環(huán)的可靠手段。2021年1月30日,“華龍一號”全球首堆投入商業(yè)運行;3月18日,“華龍一號”海外首堆成功并網(wǎng)發(fā)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(lián)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(gòu)建新發(fā)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(fā)展機遇,在構(gòu)建多元化清潔能源體系、構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局將產(chǎn)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(xiàn)在發(fā)展到了什么程度,具備了哪些能力?

曹述棟：我國核能已經(jīng)具備高質(zhì)量發(fā)展的基礎與條件,可以在“雙碳”目標實現(xiàn)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(jīng)過長期努力,已經(jīng)具備以下幾個方面的能力:

其一,作為世界上少數(shù)幾個具有完整的核工業(yè)體系的國家之一,我國經(jīng)30余年的努力,已形成完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈,核電實現(xiàn)了規(guī)模化發(fā)展。截至目前,我國在運核電機組總數(shù)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(guī)模世界第一。2020年,我國核能發(fā)電量為3662億千瓦時,發(fā)電量達到世界第二,在全國總發(fā)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(yè)績良好,沒有發(fā)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(shù)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(qū)核電站有28臺機組的WANO綜合指數(shù)獲得滿分,占我國核電機組總數(shù)的60%,占世界滿分機組總數(shù)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(jīng)建立起一支專業(yè)配置齊全、知識和年齡結(jié)構(gòu)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(zhì)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(chuàng)新能力顯著增強。近年來,我國核能技術水平實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,核能自主創(chuàng)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(fā)揮了積極作用。集中體現(xiàn)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(fā),陸上小型堆、海上浮動堆、四代堆等新一代核能系統(tǒng)研發(fā)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(chuàng)新合作,參與國際熱核聚變實驗堆建設?！笆濉逼陂g,一大批關鍵設備和關鍵材料相繼實現(xiàn)國產(chǎn)化,為后續(xù)進一步提升我國核電自主創(chuàng)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(yǎng)儲備了一批專業(yè)技術人才,初步建立起產(chǎn)學研用深度融合的核能科技創(chuàng)新體系和成果轉(zhuǎn)化平臺,為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(xiàn)為:已建立起較為完整、自主的核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,能夠支撐核電中長期發(fā)展;高度重視和加強資源保障體系建設,積極推進國內(nèi)開采、海外開發(fā)、國際貿(mào)易、戰(zhàn)略儲備“四位一體”鈾資源保障體系建設;國內(nèi)礦地質(zhì)工作能力不斷提高,找礦成果顯著;深入推進鈾礦冶供給側(cè)結(jié)構(gòu)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(guī)?；s化、自動化水平顯著提升;核燃料加工產(chǎn)業(yè)在提升自主創(chuàng)新的同時,進一步鞏固產(chǎn)業(yè)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(huán)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(xiàn)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(xù)發(fā)展。

其六,核電裝備制造國產(chǎn)化和自主化能力不斷提升。通過引進、消化、吸收和創(chuàng)新,我國已經(jīng)逐步實現(xiàn)了主泵、壓力容器、蒸汽發(fā)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(fā)和國產(chǎn)化。目前,我國三代自主核電綜合國產(chǎn)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(guī)體系建設取得了新進展,核能國際合作持續(xù)深化,核電發(fā)展環(huán)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(wěn)潮頭,發(fā)揮重要作用,助力“雙碳”目標實現(xiàn)。

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(fā)展理念,走綠色、低碳、循環(huán)發(fā)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(fā)展,助力“雙碳”目標的實現(xiàn)?

曹述棟：發(fā)展才是硬道理,打鐵還需自身硬。結(jié)合中國核能過往建設經(jīng)驗,要實現(xiàn)確保安全前提下的積極有序發(fā)展,助力“雙碳”目標實現(xiàn),首先要完善自身,超越自我。應從五個方面來執(zhí)行:

第一,要堅持底線思維,確保我國核能安全發(fā)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(fā)展和安全并重,以確保安全為前提發(fā)展核能事業(yè)?！惫屎税踩呛四馨l(fā)展的生命線,始終是頭等大事。未來,我國核電發(fā)展要形成與碳達峰、碳中和目標相匹配的裝機規(guī)模,以及沿海內(nèi)陸均衡發(fā)展的空間布局。必須統(tǒng)籌好“發(fā)展和安全”的關系,實現(xiàn)好核電安全發(fā)展的戰(zhàn)略目標。必須要積極思考、預防和應對可能的安全風險挑戰(zhàn)。為此,“十四五”及中長期,需要落實核安全責任,加強核安全監(jiān)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(guī)模放射性物質(zhì)釋放的可能性;核能發(fā)展的法律、法規(guī)還應進一步完善,建立起完整的核電及核燃料循環(huán)技術標準體系。

第二,推進規(guī)模化發(fā)展,提升核能利用經(jīng)濟性。基于我國核能發(fā)展已有基礎和條件,為保持核電穩(wěn)定建設節(jié)奏,建議核電機型選擇以具有自主知識產(chǎn)權的三代大型壓水堆為主,批量化建設機組數(shù)不少于30臺。通過核電項目規(guī)模化建設,帶動核能完整產(chǎn)業(yè)鏈和相關配套產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,增強核能全產(chǎn)業(yè)鏈成本競爭優(yōu)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(nèi)陸省份,在內(nèi)陸電力負荷較大的地區(qū),適時啟動核電項目建設。同時,推動核能全產(chǎn)業(yè)鏈“走出去”,擴大核領域開放合作范圍,加快形成國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源高效聯(lián)動、互為促進的發(fā)展格局。

第三,堅持創(chuàng)新引領,驅(qū)動核能高質(zhì)量發(fā)展。中共十九屆五中全會提出,堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。近年來,國內(nèi)外核能科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢,總體上朝著標準化與型譜化、更好的經(jīng)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(shù)據(jù)”“人工智能”等新技術緊密結(jié)合的方向發(fā)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(chǎn)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(fā)展現(xiàn)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(yōu)化改進,小堆技術實現(xiàn)型譜化、系列化發(fā)展,拓展核能多用途利用領域;開展先進核燃料生產(chǎn)、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(huán)先進快堆核能系統(tǒng)列入國家重大科技專項;加強核能技術基礎研究工作,發(fā)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(chuàng)新能力,帶動核能全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

第四,堅持系統(tǒng)觀念,統(tǒng)籌核能全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)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(chǎn)業(yè)鏈,對于實現(xiàn)核能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展顯得尤為重要。核能發(fā)展是龐大復雜的系統(tǒng)工程,必須堅持系統(tǒng)觀念,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好核能發(fā)展中內(nèi)外部方方面面的關系,優(yōu)化天然鈾供應、核燃料生產(chǎn)、核能發(fā)電、乏燃料后處理、放射性廢物處理處置等各環(huán)節(jié)的整體布局,同核能裝備制造產(chǎn)業(yè)和特種核材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保持協(xié)調(diào)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(nèi)鈾資源的勘探力度,持續(xù)提升鈾礦采冶開發(fā)能力,立足國際國內(nèi)兩個市場兩種資源,加大海外開發(fā)與并購力度,不斷完善天然鈾的儲備體系。進一步優(yōu)化核燃料加工產(chǎn)業(yè)布局,核心設備、元器件、軟件預期實現(xiàn)技術突破,穩(wěn)步建成閉式循環(huán)的后處理產(chǎn)業(yè)能力,逐步落實核電站放射性廢物的區(qū)域集中處置。

第五,加強公眾溝通,創(chuàng)造核能發(fā)展良好環(huán)境。核能的可持續(xù)發(fā)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(jīng)成為核工業(yè)健康持續(xù)發(fā)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(fā)生頻率有上升趨勢,核能行業(yè)的公眾溝通工作面臨著全新的挑戰(zhàn)。為此,核能行業(yè)需要不斷從轉(zhuǎn)變溝通方式、創(chuàng)新溝通平臺、提升行業(yè)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(yè)公眾溝通長效機制,營造良好的公眾溝通社會環(huán)境,并加強涉核輿情監(jiān)測與研判,規(guī)范輿情應對機制,快速響應突發(fā)事件,發(fā)揮權威媒體作用,針對謠言及時辟謠并發(fā)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(tài)化,要經(jīng)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(tǒng)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(yǎng),將“向上科普”與公眾科普相結(jié)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(yè)與地方利益的關聯(lián)度,促進核能項目與地方經(jīng)濟融合發(fā)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(zhàn)略和應對全球氣候變化最現(xiàn)實的戰(zhàn)略選擇?！半p碳”目標的提出,對推進全球應對氣候變化合作行動、構(gòu)建人類命運共同體,具有非常現(xiàn)實和重要的意義,也對核能產(chǎn)業(yè)未來高質(zhì)量發(fā)展又提出了新的要求。需要核能界全體同仁持續(xù)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(fā)展路徑。做好這一切,我們有理由相信,中國核能未來發(fā)展值得期待。