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中央定调,核电建设进入新一轮“加速期”

发布时间:2024-10-30     来源:企业数智化研究    编辑:衡盛楠    审核:张经纬 王静

近日,在习近平总书记提出的四个革命、一个合作能源安全新战略10周年之际,国务院新闻办公室举行新闻发布会,正式发布《中国的能源转型》白皮书,这一发布具有重要的现实意义。

同时结合今年8月出台的《中共中央国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》中一段极为关键的表述,关系到能源格局的大洗牌:加快西北风电光伏、西南水电、海上风电、沿海核电等清洁能源基地建设……2030年,非化石能源消费比重提高到25%左右。

这是2011年日本福岛核电事故后,国家首次在如此高层的官方文件中明确使用加快一词来指导核电项目发展。此前的文件谈到核能时,往往都要专门加上安全二字作为前缀限制。如:在确保安全的前提下积极有序发展核电;安全稳妥推动沿海核电建设......

近年来,世界各国都在投入建设核电的浪潮中。2022年初,法国宣布,计划新建至少6座核反应堆,并有意再规划8座。同年夏,英国宣布批准Sizewell C核电站项目,这将为600万家庭点亮希望之光,而英国国内已有15座核反应堆稳定供电,进一步巩固了其核电大国的地位。

德国,这个曾对核电发展持谨慎态度的国家,也在转变态度,为剩余的三座核电站开了绿灯。在美国,无论是民主党还是共和党,均对核电发展表达了前所未有的支持,跨党派共识的达成,为核电复兴铺平了道路。

韩国方面,尹锡悦政府更是雄心勃勃,提出重振韩国在核反应堆出口领域的国际地位,并设定了到2030年将核电在全国能源结构中占比提升至30%以上的目标。即便是曾因核事故而一度谨慎的日本,也在积极行动,预计2023年夏季后,将有17个核电机组重启运行,并考虑延长核电机组运营期限,力求在能源安全与可持续发展之间找到新的平衡点。

这一系列动作,无疑标志着核电产业在经历了因核污染担忧而引发的短暂沉寂后,正在重获青睐,重返能源舞台中央。这背后,是能源结构转型的迫切需求、技术进步带来的安全保障提升,以及全球对减少碳排放、应对气候变化的共同承诺。核电以其高效、稳定、低碳的特点,再次成为了各国能源战略中的重要选项。

1、全球核电发展现状如何?

长期以来,全球核电产业曾深陷停滞不前的困境。回溯至13年前,日本福岛核电站的严重事故,无疑为全球核电发展按下了沉重的暂停键,其影响深远且持久。具体到中国,自2011年至2019年间,长达六年的时间内,国内核电项目审批几乎停滞,核电企业面临资本流失与业务萎缩的双重压力,中国核电的股价在20158月至20218月间更是累计下滑了53%,市场信心跌至谷底。

然而,时过境迁,当前核电领域发展现状已截然不同。自2019年起,中国核电建设迎来了前所未有的井喷式增长,审批流程显著加速,核准机组数量连年攀升,展现出强劲的增长势头:从2019年至2023年,核准机组数量分别为4台、4台、5台、10台及10台,增速逐年加快。尤为引人注目的是,随着中央政策的明确支持,今年819日,国务院常务会议一次性核准了五个核电新项目,包括中核集团的江苏徐圩一期、中国广核的山东招远一期、广东陆丰一期、浙江三澳二期以及国家电投的广西白龙核电一期,彰显出国家对于核电发展的坚定决心与战略考量。

2024年,核电建设的热潮持续升温,仅前9个月就已累计核准11台机组,预示着全年核准数量将再创新高。受此利好消息影响,中国广核与中国核电的股价在过去一年中均实现了45%以上的显著上涨,市场信心与活力全面回归。

当前,中国在运核电机组数量为56台,总装机容量达到5808万千瓦,与法国并列为全球第二。然而,更令人瞩目的是,中国已核准的在建核电机组数量高达46台,总装机容量为5505万千瓦。这意味着,将在运与在建机组相加,中国核电总装机容量将达到11313万千瓦,超越美国成为世界第一,已是指日可待。

 

此外,中国核电发展的潜力巨大,未来有望成为名副其实的核电强国。相较于法国、美国、俄罗斯等国核电占比较高的情况,中国核电占比仅为4.68%,提升空间巨大。2035年,中国核电发电量在全国能源结构中的占比预计将显著跃升至约10%,这一比例将与当前全球核电利用的平均水平相持平。2060年,核电占比将攀升至大约18%,届时将接近并达到经济合作与发展组织(OECD)成员国当前的核电利用平均水平。

当前,核电项目在中国,尤其是沿海区域,已成为推动能源结构优化的重要力量。在辽宁、浙江、福建、广东及海南这五大省份,核电的发电量占比更是突破了20%的门槛,成为当地电力供应的主力军。与此同时,山东与上海两地在核电领域也正在加速推进核电项目的建设与升级。

具体而言,2024年初,山东省正式发布了《2024年全省能源转型工作要点》,其中明确提出了加快海阳、荣成、招远等地核电厂址的开发进程,并全力推进海阳核电二期项目及自主先进核电堆技术的研发与建设。

紧随其后,上海市于同年3月发布了《上海核电产业高质量发展行动方案》,该方案提出2027年核电产业规模达到600亿元的目标。

可见,中国核电的狂飙突进,已是势不可挡,蔚为大观。

2、为什么全球各国都突然拼命发展核电?

简而言之,核电展现出的优势极为显著,尤为体现在三大核心需求领域。

 

首先,最为突出的优势在于其无与伦比的稳定性。核电运行几乎不受外部环境条件如天气变化、季节更替或自然资源波动的制约,除定期维护外,能够保持全天候接近100%的发电效率。据中电联的数据统计,过去十年间,全国核电的平均年利用小时数稳固保持在7000小时以上,而在2023年更是攀升至7670小时,这一数字显著超越了风电的3.45倍、火电的1.72倍以及光伏的5.96倍。

相比之下,火电与水电的发电能力常因多种因素而波动;光伏能源受限于日照时间,可利用时段相对有限;风电则面临利用效率不高的挑战——每种能源形式均存在其固有的局限性。唯有核电,以其全面的性能表现,堪称能源领域的全能战士,在稳定性、效率及可靠性上均展现出卓越的综合实力。

其次,当前的居民生活及产业对电力的需求越来越大,且增速极快。

就在不久前,由于持续多日的高温,四川再次上演了一场缺电危机。不少成都网友在社交平台上反映,身边的写字楼、商场、电影院、汽车充电站等公共场所都发布了有关限电的通知,甚至有些居民小区出现了临时停电的情况。

8月份以来,四川电网用电负荷已创5次历史新高。

截至814日,四川电网最大用电负荷达6503万千瓦,较去年最大用电负荷增长7%;空调等降温制冷电器冰力全开,全省最大降温负荷达2262万千瓦,占最大负荷的34.8%。多次拉闸限电,实属无奈之举。

即使是拥有白鹤滩、乌东德、向家坝、洛溪渡等大型水电站的水电大省,西电东送的主力军,四川也难免遇到缺电的难题。其他省份,可想而知。

当下,重庆、四川、贵州等省份,相继被委以重任,建设国家战略腹地和关键产业备份,电力正是关键领域。

第三,全球局势变化,各国对能源安全的问题更加关注,带动核电上马热潮。

俄乌冲突带来的能源危机,让整个欧洲震动。部分欧洲国家对俄罗斯原油和天然气的依赖度超过80%,甚至达到100%。石化类能源价格飞涨,欧洲各国都更加重视发展核电。

3、大力发展核电的战略意义

众所周知,AI对电力消耗是极大。这主要源于其大规模模型训练过程中涉及的海量数学计算,这些模型往往集成了数以亿计的复杂参数,要求频繁执行矩阵乘法与加法等高强度运算。特别是深度学习领域内的模型,它们高度依赖于高端图形处理单元(GPU)或专为人工智能设计的处理器,这些硬件的电力消耗远超传统的中央处理单元(CPU)。

进一步而言,为了不断优化AI模型的预测精度与性能,行业内普遍采用反复迭代的训练方式,这一过程往往需要持续、不间断地进行长时间的复杂计算。这种高强度的计算活动不仅极大地消耗了计算资源,同时也对电力供应提出了极高的要求。

GPT-3为例,训练过程使用了大约1287兆瓦时(也就是128.7万度)的电力,这相当于3000辆特斯拉电动汽车共同开跑、每辆车跑20万英里的耗电量;假设ChatGPT每天需要响应1.95亿次请求,预计每天需要消耗564兆瓦时电力,相当于1.7万个美国家庭的用电量。

目前,全球的AI产业竞争非常激烈。中国目前拥有超过250个智算中心,覆盖北上广深等一线城市,还包括郑州、武汉、长沙、南京、西安、成都、哈尔滨等城市,以及内蒙古呼和浩特、宁夏中卫、新疆克拉玛依等西部地区城市。

例如位于河北省张家口市的阿里云张北超级智算中心,就是目前全球规模最大的智算中心。这股智能计算的浪潮正加速下沉到县城,如湖北利川、河北涞源、重庆忠县等地。这些AI智算中心对电力的消耗巨大及,并且对供电稳定性和保障需求迫切、严苛。

因此,核电作为清洁、高效、稳定的能源形式,其大力发展不仅关乎国家能源结构的优化升级,对于推动我国AI科技的进步,具有不可估量的战略意义与深远影响。

4、发展核电站,安全吗?

中国的核电安全性能在全球范围内稳居前列。截至本年度第一季度,我国所有在运的核电机组及研究堆均保持着无INES 2级及以上安全事件或事故的记录,其安全运营水平处于全球领先水平。

数据层面,2023年,中国核电机组的WANO(世界核营运者协会)综合指数显著超越美国、俄罗斯、法国等核能大国,其中33台机组更是荣获WANO综合指数满分佳绩。

这一卓越成就的背后,是技术进步的强大支撑。三代核电技术的突破性发展极大地提升了中国核电的安全性,而新兴的四代核电技术更是将安全性能推向了新高度。在山东半岛的最东端,华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正平稳运行,作为全球首座投入商业运营的第四代核电站,它被誉为永不熔毁的核反应堆,其设备国产化率高达93.4%,标志着我国在该领域已构建起完整的自主知识产权体系。

该核电站的建设深刻体现了科学家泰勒所倡导的安全理念,即要使公众接受核能,反应堆安全必须是固有的这意味着,即便遭遇极端事故情况,无需任何人为或机械干预,核电站的反应堆堆芯也能保持稳定,有效防止放射性物质外泄,实现了核能安全的最高目标。

未来,随着第四代核电技术的广泛应用,核电站的选址范围将显著扩大,不再局限于依赖沿海地区的冷却水资源,而是也能够落地于内陆地域。这一变革标志着核电站建设将跨越沿海限制,其普及程度提高。特别是在电力需求旺盛、AI算力产业蓬勃发展的中西部城市,如成都、长沙、武汉、西安等地,将出现更多核电项目的落地。

尤为值得注意的是,中国核电发电的成本优势显著,远低于国际水平。这得益于中国核电项目在强有力的政府支持,极低的融资成本,从而确保了大规模资金的高效投入。这种资金优势直接推动了核电建设速度的迅猛提升。以近期国家核准的五个核电项目为例,广西白龙核电一期工程作为国家电投在广西自治区的首个核电站项目,其规划的建设周期仅为56个月,两台机组的总投资额约为400亿元人民币。相比之下,法国弗拉曼维尔核电项目则遭遇了长达12年的延误,总成本飙升至超过190亿欧元,其中还包含了高达30亿欧元的额外融资成本。由此可见,中国核电56个月的建设周期无疑是一个令人惊艳的奇迹。

更令世界瞩目的是,中国核电技术已走出国门。作为中国核电的杰出代表,华龙一号不仅在国内大放异彩,更已成功出口至巴基斯坦和阿根廷等国家。展望未来,中国有望以核电狂魔的姿态,如同高铁一般,将先进的核电技术驶入更多国家和地区,为全球能源结构的优化与可持续发展贡献中国力量。

5、结语

回首十年,中国在绿色低碳的能源转型之路上取得了显著成效。截至2023年底,清洁能源消费量占能源消费总量的比重从15.5%提高到26.4%,全球非化石能源消费占比从13.6%提高到18.5%,其中,中国的贡献率为45.2%。党的二十届三中全会对进一步深化能源改革作出新部署,将进一步健全完善绿色低碳发展机制,加快构建新型能源体系。在这一过程中,核电作为清洁、稳定、高效的能源,将发挥越来越重要的作用。

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