核能利用多點發力助力“雙碳”目標落地

■中能傳媒記者 白宇 吳慶齡 徐小舒/ 編輯 劉光林

核能助力國家“雙碳”目標實現、核工業高質量發展助推國家能源安全、創新驅動發展戰略深入實施等，成為今年全國兩會期間的熱議話題。記者梳理發現，多位來自核電行業的全國人大代表及全國政協委員表示，核能作為安全、經濟、高效的清潔能源對于貫徹新發展理念、構建新發展格局，引領全球在“后疫情時代”實現綠色、低碳發展，具有獨特作用和重要意義。

核能高質量發展是實現“雙碳”目標重要手段

在今年全國兩會期間，“助力‘雙碳’目標的實現”已然成為能源行業熱度最高的話題。其中，核能作為安全、高效、穩定、可大規模應用的清潔能源，在“雙碳”目標的背景下可發揮的作用也被廣泛關注。

“為了達到碳達峰碳中和戰略目標，必須驅動整個能源體系快速實現綠色低碳轉型。核能作為一種安全、清潔、經濟、可靠的能源，是構建清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分。”全國政協委員、中核集團科技質量與信息化部主任錢天林表示，推動核能高質量發展，是我國優化能源結構、保障能源安全、實現“雙碳”目標、應對氣候變化的重要手段。

同時，“十四五”期間是碳達峰碳中和的關鍵期、窗口期，也是我國能源行業優化發展結構、提升發展質量、轉換增長動能的攻堅期。對此，全國政協委員、中國工程院院士羅琦表示，在碳達峰碳中和目標下，核電是重要的發展方向。“十四五”時期核電將有較大的發展空間，這也是人類終極能源的重要選項。

數據顯示，以我國擁有完全自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”機組為例，每臺機組每年可發電近100 億千瓦時，能夠滿足中等發達國家100 萬人口的年度生產和生活用電需求，相當于每年減少標準煤消耗312 萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000多萬棵。

錢天林認為，經過30 余年的發展，我國已掌握“華龍一號”“國和一號”等具有自主知識產權的第三代核電技術，核電技術水平和綜合實力已躋身世界前列。截至2021 年12 月31 日，我國運行核電機組全年累計發電量為4071.41億千瓦時，占全國發電量的5.02%。核科技是高科技戰略產業，是要不來、買不來、討不來的核心技術，是科技自立自強的國家名片。在新一輪科技革命和產業變革處于重大突破口，全球能源產業鏈、供應鏈和創新鏈格局將深刻改變的關鍵時期，主要核電國家紛紛加大對先進核能科技創新投入，重塑核能戰略地位。我國必須抓住核能發展的戰略機遇期，有序推進核電技術進步和核能多用途利用，按照核能發展“三步走”（熱堆—快堆—聚變堆）戰略，不斷夯實和提高我國核能產業核心能力。

“不過，為推動核能高質量發展，助力‘雙碳’目標實現，仍需國家加強頂層設計。”錢天林建議，“應明確核電在我國能源結構中的基荷主力電源地位，穩步提高核電在我國能源電力結構中的比重，有力提升我國能源安全保障水平。”

以自主三代核電支撐新型電力系統建設

在今年全國兩會期間，以核能支撐新型電力系統建設以及與其他能源的耦合發展也成為代表委員熱議的話題。

全國人大代表、中核集團戰略與管理咨詢委員會委員劉巍，全國政協委員、中核集團首席專家、戰略與管理咨詢委員會委員王黎明共同建議，我國自主三代核電技術的比較優勢和特性，與新型電力系統的基本要求相匹配。當前，我國自主三代核電“華龍一號”全球首堆福清核電5號機組和海外首堆巴基斯坦卡拉奇核電2 號機組均已投運，我國的三代核電技術水平已躋身世界前列；截至目前，投運的“華龍一號”機組均運行穩定安全，運行狀況良好，我國自主三代核電安全運行有保障，產能充足；經過多年發展，我國已經擁有了充足的核電制造儲備，為我國三代核電規模化、批量化建設和助力“雙碳”目標的實現奠定了堅實的基礎。

劉巍、王黎明建議，國家應加快自主三代核電建設進度安排，協調地方政府推動核電廠址落實，2030年前每年新開工建設百萬千瓦級自主三代核電機組8 臺左右，保持我國核電平穩持續發展，確保核科技工業體系的技術、資金、人才儲備，有力推動國民經濟和國防建設的協調發展，并進一步提升核電在未來我國能源結構中的地位和貢獻度，為保障能源供應安全，落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰略提供有力支撐。

同時，核電也將為大比例可再生能源上網提供必要支撐。部分專家表示，在“雙碳”背景下，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逐年降低，規模發展迅速，但在生產、上網、輸送、儲能等環節仍存在諸多技術瓶頸，如靜穩天氣和晝夜變換等原因造成的風、光間歇性和發電效率低等問題仍難以解決，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。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。所以可以利用核能自身的優勢，加強同風電、光伏等新能源的耦合，讓核能在綜合能源體系中發揮支撐作用，同光伏、風電協同發展。

錢天林也表達了類似的觀點。他認為，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。

除了與“風光”同行外，核能也可與高耗能企業耦合發展。

全國政協常委、中國核學會理事長王壽君建議，高耗能企業面臨緊迫的碳約束。根據國際能源署統計，在2019 年我國的碳排放總量中，化石能源燃燒排放占比達99.7%；源自電力和熱力生產過程排放的占比超過50%，工業占28%，兩者合計超過80%，能源電力行業是我國推動碳減排的重點領域。高耗能企業的用能需求主要集中在電、熱、氫等方面，一臺60 萬千瓦的高溫堆年發電量可達40 億千瓦時以上，且電力供應穩定。當前高溫堆出口溫度達到700～750 攝氏度，可以通過汽輪機抽汽，實現熱電聯產，用于100～400 攝氏度不同參數的工業和民用供熱/供汽市場。

2021年12月20日，全球首座具有第四代先進核能系統特征的球床模塊式高溫氣冷堆在山東榮成首次并網發電。高溫堆的球形陶瓷燃料元件，能夠保證在溫度不超過1620 攝氏度的條件下，燃料元件保持完整，放射性裂變產物幾乎全部被阻留在燃料顆粒內，從根本上消除了堆芯熔化和放射性物質大量釋放的可能性，技術上無須場外應急。憑借固有安全特性，高溫堆可以靠近城市負荷中心建設。

在此背景下，王壽君建議國家相關部委將高溫堆為石化、鋼鐵等高耗能企業綜合供能、供汽示范項目列為國家科技專項，開展相關應用研究和實踐工作，推動行業標準和行政法規的完善。加大力度推動相關企業的戰略協作，以穩定的零碳能源支撐高耗能企業的可持續高質量發展，助推國家碳達峰碳中和目標的實現，并為全球高耗能企業脫碳提供新的商業模式和樣板。

推動核能清潔供暖產業化發展

隨著科技的發展，對于核能的利用已不僅僅局限于發電領域，據記者了解，目前核能供暖、供汽以及核醫療等也逐漸走進公眾的視野。

如在今年2 月23 日，我國首個工業用途核能供汽工程在中核集團田灣核電基地打下第一根樁基，成為中核集團積極立足“三新一高”，助力“雙碳”目標實現，在核能綜合利用領域開展的又一積極探索，為優化調整我國能源結構，建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系作出了新示范。據悉，該項目建成后，每年供汽量可達480 萬噸，可實現每年減少燃燒標準煤40 萬噸，等效減排二氧化碳107 萬噸、二氧化硫184 噸、氮氧化物263噸。

另外，核能供暖對于公眾來說已不是陌生詞匯，2017 年11 月28 日，中核集團就正式發布了其自主研發的“燕龍”泳池式低溫供熱堆，可用來實現區域供熱。隨后，在2021 年12 月3 日，由中核集團秦山核電供熱的我國南方首個核能供熱示范工程（一期）正式投運，供暖面積達46 萬平方米，惠及近4000 戶居民。預計到“十四五”末項目全部建成，能夠滿足浙江省海鹽縣約400 萬平方米的供暖需求。

全國人大代表，中核集團總經理、黨組副書記顧軍以及羅琦建議，核能在供熱技術方向的研究，在國內已有30 多年歷史，在全球也早有應用先例。目前，全世界400 余臺在運核反應堆中有超過十分之一的機組已實現熱電聯供，且已累計安全運行約1000 堆年，核能供暖技術已經得到充分驗證，包括俄羅斯、瑞典等國已普遍實現了核能供暖。與傳統熱源相比，核能供暖可以顯著減少污染排放，且保障供熱的安全性，有效改善我國能源結構，緩解日趨嚴重的能源供應緊張問題，對于保護環境、保護人民身體健康以及緩解燃煤運輸壓力等具有積極意義，對我國盡快實現“雙碳”目標具有重要意義。

根據國家統計局數據，我國2019 年底供暖總面積211億平方米，城鎮集中供暖面積141億平方米，98%以上采用燃煤供暖，按照一個供暖季每平方米排放64 千克二氧化碳測算，我國一年因供暖產生的碳排放就達到13.5億噸。我國北方地區冬季供暖面積逐年快速增長，燃煤取暖面積約占總取暖面積的83%，每年需要消耗約4 億噸標準煤。在此背景下，核能供暖的意義更加凸顯。

顧軍、羅琦均表示，“燕龍”泳池式低溫供熱堆是中核集團在泳池式研究堆50 多年安全穩定運行的基礎上，針對北方城市供暖開發的一種安全經濟、綠色零碳的堆型，具有極高的固有安全性，節能減排效果顯著，與目前的燃煤取暖價格相當，且不需要對城市輸熱管網進行改造。

顧軍、羅琦共同建議，應從國家層面推動核能清潔供暖產業化發展，從選址、設計、審批、監管等方面完善法規標準體系，在稅收、貸款利率、財政補貼等方面出臺配套扶持政策，推動核能供暖項目盡快落地，保障核能綜合利用可持續發展。

“不過要發展核能供熱還需要公眾的支持，這也就需要我們做好科普宣傳，讓更多的公眾可以接受核能供熱。所以在技術上做好核能供熱準備的同時，也要有足夠的耐心。”羅琦表示。■