上世紀二戰后到七十年代末全球經(jīng)濟發(fā)展主要依靠化石能源,尤其是中東石油對歐美國家以及亞洲日韓和臺灣的經(jīng)濟發(fā)展起到了支柱性的作用。
1973年中東石油禁運給這些經(jīng)濟快速發(fā)展的國家敲響了警鐘,能源安全成為各國政府制定經(jīng)濟發(fā)展戰略的主要考慮因素。核能作為人類(lèi)新掌握的能源得到了迅猛發(fā)展的歷史機遇,歐美日韓和臺灣都開(kāi)始密集建設新的核電機組,1980年代迎來(lái)了世界核電機組投產(chǎn)的歷史高峰,最高達到一年投產(chǎn)33臺。在當今世界發(fā)達國家中:法國75%的電力來(lái)自核能,英國核電占比21%,美國核能占20%,韓國約30%的電力來(lái)自核能,日本在福島之前的核電占30%,并計劃到2017年達到40%;即使綠黨最活躍的德國,其核能占比也達到13%。毫無(wú)疑問(wèn),核能為歐美日韓等經(jīng)濟大國奠定了堅實(shí)的能源基礎。
自改革開(kāi)放以來(lái),中國經(jīng)濟持續增長(cháng),1990年后中國的發(fā)展加速明顯,尤其是2001年加入世貿以后,出口導向型經(jīng)濟把中國的發(fā)展拉到了讓世界震驚的速度,甚至快到?jīng)]有時(shí)間等待合理的能源發(fā)展規劃和布局。據BP能源展望數據,從1990年到2016年,中國的一次能源消耗增加了347%;其中石油消耗增加了436%,達到每天1200萬(wàn)桶;天然氣消耗增加了13倍;煤炭的消耗增加了258%;水電增加了817%。我國的核電經(jīng)過(guò)1990年,2000年,2006年,2013年四波次的發(fā)展,到現在我們已經(jīng)有45臺共計42.976GWe核電投入運行,但是核電的比例也僅僅占電力結構(二次能源)的4%,遠遠低于歐美日韓等發(fā)達國家。
我國經(jīng)濟高速發(fā)展和相對滯后的能源發(fā)展速度帶來(lái)兩個(gè)日益突出的發(fā)展困局:一是高比例進(jìn)口能源帶來(lái)的能源安全問(wèn)題;二是不合理的能源結構對國內環(huán)境的嚴重破壞,以及高比例的化石燃料對全球氣候控制目標的巨大挑戰。
發(fā)展核能提高國家的能源安全
我國石油儲量占世界總量的1.1%,而年消耗量占世界產(chǎn)量的10%。從1993年開(kāi)始,中國的石油產(chǎn)量就不能滿(mǎn)足國內經(jīng)濟發(fā)展需要,2017年超過(guò)美國成為世界最大的石油進(jìn)口國。據中石油數據,2018年,中國原油需求的70%依靠進(jìn)口,據估計到2040年石油進(jìn)口依存度將達到80%。我國的煤炭?jì)α烤邮澜绲谌?,即使我們釋放了最大的煤炭生產(chǎn)能力,國內煤炭產(chǎn)量還是不能滿(mǎn)足經(jīng)濟發(fā)展需要,進(jìn)口煤炭的數量還是一直攀升。1990年產(chǎn)煤10.2億噸,僅需200萬(wàn)噸進(jìn)口,到2009年,需要進(jìn)口1億2580萬(wàn)噸才能滿(mǎn)足國內需要。我們也需要進(jìn)口大量的天然氣滿(mǎn)足能源需求,管道輸送或者液化儲罐海運。2017年,兩條跨國管道的輸送能力達到進(jìn)口總量的46%。據國際能源機構預測,到2030年中國的進(jìn)口天然氣將到達總需求的60%!
龐大的能源進(jìn)口數量給國家能源安全帶來(lái)嚴重的威脅!進(jìn)口能源的安全主要存在兩方面:一是能源產(chǎn)地國的政治穩定性和地緣政治關(guān)系;二是能源運輸通道的安全性。我國的能源外交政策成效明顯,我們不僅可以從波斯灣進(jìn)口石油,還能從非洲,東南亞,俄羅斯甚至南美獲得石油供應,能源產(chǎn)地多樣化的措施基本化解了能源安全的第一方面的威脅。我們從海外進(jìn)口的能源有很大一部分是通過(guò)馬六甲海峽和中國南海運抵中國的。馬六甲海峽是世界上能源運輸最繁忙的海峽,每年通過(guò)的石油和液化天然氣總量是蘇伊士運河的三倍,是巴拿馬運河的十五倍。其中絕大部分再通過(guò)南海運往中國(包括臺灣),日本,韓國。據估計,通過(guò)南海運往韓國的能源占其能源供應的三分之二,日本從南海運輸的能源約占其能源供應的60%,臺灣的也是占60%,中國80%的原油供應通過(guò)南海運輸。象霍爾木茲海峽和巴拿馬運河一樣,馬六甲海峽的實(shí)際控制權在美國人手中。所以,進(jìn)口能源運輸通道的威脅一直是懸在我們頭上的達摩克利斯之劍。
建設新的能源運輸通道一直是我們的努力方向,中亞的天然氣管道,中俄石油管道,中巴經(jīng)濟走廊和瓜達爾港,甚至一度很受熱議的泰國克拉運河計劃。多通道運輸可以降低安全風(fēng)險,但是固定管線(xiàn)長(cháng)途運輸本身就有一種薄弱之處,容易受到戰時(shí)的定點(diǎn)攻擊;而且長(cháng)距離運輸的成本和設備可靠性都直接影響到能源的安全。比如今年2月,中亞天然氣管道在土庫曼斯坦境內的設備故障,加上沿途烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦的極端天氣,使得天然氣供應降了將近一半,CNPC不得不啟動(dòng)應急機制,山西,內蒙,甘肅,青海及河南等省進(jìn)入限量供應。
一般認為,多通道運輸配合國內的戰略?xún)鋷旖ㄔO可以提高能源進(jìn)口型經(jīng)濟的安全。我國也建設了能源的戰略?xún)?,據國家統計局2014年數據,我們的戰略油庫已經(jīng)達到9100萬(wàn)桶,但也只能勉強維持9天的需要;要達到OECD的90天標準,我們的戰略?xún)溆蛶毂仨殧U大到6億桶。
相比進(jìn)口能源存在的這些風(fēng)險和成本,大力發(fā)展核電就可以減輕能源安全的壓力。另外,由于國內核電建設和運營(yíng),把能源生產(chǎn)的過(guò)程移到國內,將會(huì )創(chuàng )造更多的就業(yè)崗位!大力發(fā)展核電是解決我國能源安全的重要措施!國家十三五規劃,到2020年實(shí)現58GWe運行!到2030年再增加到120至150GWe!
發(fā)展核能加快解決環(huán)境污染問(wèn)題
支撐我國經(jīng)濟高速發(fā)展的主要是煤炭等化石能源。一次能源結構中(2016年數據),煤炭的比例62%,石油19%,天然氣6%,而核電僅占2%。從2011年起,中國的煤炭消耗就超過(guò)世界其他國家的總和,達到19.04億噸(石油當量)。2016年,我國總發(fā)電量60228億度,化石燃料發(fā)電43270億度,占比72%;化石燃料帶來(lái)的空氣污染,如粉塵,氮氧化物,二氧化硫等酸雨成分,已經(jīng)嚴重影響到人們的健康生活。2013年1月12日,北京監測到的空氣中的PM2.5達到993微克每立方米,遠遠超過(guò)世界衛生組織指導標準(不超過(guò)25微克每立方米)。世界銀行估計污染給中國每年帶來(lái)的經(jīng)濟損失達到GDP的6%。據一家國際健康組織從1990年跟蹤數據調查,中國每年因空氣污染而死亡的人數高達160萬(wàn),主要死于空氣污染相關(guān)的病包括中風(fēng),心臟病和肺癌。據這家健康組織估計,即使空氣質(zhì)量按照目前的速度提高,到2030年死于這三種與空氣污染相關(guān)的并的人數將隨著(zhù)人口年齡增加而增加。
2014年,國務(wù)院就表示正式向污染開(kāi)戰,要關(guān)閉排放不達標工廠(chǎng),要新建核電站增加清潔能源比例,到2020年實(shí)現非化石燃料能源占比達到15%,到2030年達到20%。
2017年,盡管全國338城市的PM2.5監督水平有所好轉,但是平均水平還是高出世界衛生組織推薦標準的72%,達到43微克每立方米。但是京津冀地區的平均水平仍然高達65微克每立方米。今年6月25日政府出臺新的三年環(huán)境治理計劃,設定2020年新的目標:多數污染嚴重的城市的PM2.5濃度在2015年的基礎上降低18%。二氧化硫和氧化氮排放降低15%,大中城市的“好天氣”天數達到80%,70%的地表水達到可飲用標準。
加快核電建設,增加核電占比,為減少化石燃料比例,從而為環(huán)境治理發(fā)揮核能的作用。另外,推廣燕龍堆在城市供暖行業(yè)的利用將可大比例減少冬季霧霾的濃度和天數。
發(fā)展核能是實(shí)現氣候控制目標的必然選擇
為實(shí)現2度溫升控制目標,氣候科學(xué)家做了分析測算,將全球CO2排放預算定為6000億噸。目前人類(lèi)每年的CO2排放量約400億噸。也就是說(shuō),如果不減排,不到2040年排放預算就要用完了;2040年以后,全球的所有化石燃料都得禁用,否則,2度溫升目標無(wú)法實(shí)現。
2012年,中國以96.4億噸的排放量成為世界最大的CO2排放國家。根據BP能源展望數據,中國的CO2排放量還將持續上升,到2035年中國的CO2排放量將占世界總排的30%,人均排放量將超過(guò)OECD國家。
另?yè)?014年世界銀行數據,中國71%的CO2排放來(lái)自煤炭,而美國的煤電排放的CO2僅占31%,歐盟的也僅占33%。這組數據表明,我們的電力結構有足夠大的調整空間,降低煤炭比例,擴大核電,水電和風(fēng)電等清潔能源的比例。尤其是僅占4%的核電有很大的提升空間。今年10月,據發(fā)改委能源研究部門(mén)透露,要實(shí)現全球氣候1.5度溫升的控制目標,到2050年中國必須將核電裝機容量提升554吉瓦,核電份額從目前的4%提升到28%。按照每千瓦3000美元的造價(jià)算,累計投資將達到13000億美元。
加快核能發(fā)展我們還需要努力
盡管世界發(fā)達國家的發(fā)展歷史證明發(fā)展核電是保障國家發(fā)展的重要條件,盡管我們的能源結構表明核能比例需要提高,但是我們大力發(fā)展核電的目標還不能一帆風(fēng)順地實(shí)現。我們應該再多投入精力研究一下我們十三五的核電目標為什么難以實(shí)現,我們的燕龍堆為什沒(méi)有按照想象中的規劃得到布置和實(shí)施。
核電科普還需要加強。沒(méi)有公眾的理解和支持,核能行業(yè)尤其是核電行業(yè)很難大規模發(fā)展。核能行業(yè)內部的一些從業(yè)者的論調也值得討論,他們認為我們現在建設的核電站還不夠先進(jìn),需要等三代技術(shù)經(jīng)運行驗證了才能批新的核電項目。美國和俄羅斯三十年前的技術(shù)和設備不能跟我們現在的水平比吧,按照這些業(yè)內人士的理論,美國俄羅斯三十年前的機組就不能延壽,人家不僅延長(cháng)20年,有的甚至延長(cháng)40年。國內還有一些人喜歡與國際接軌,認為不跟進(jìn)外國人談棄核就不夠時(shí)髦。這些人卻不知道,人家是在人均年用電量達到10000度,坐在后院吹著(zhù)空調看著(zhù)藍天白云時(shí)談?wù)摋壓说?。我們人均年用電量不到人家一半,霧霾口罩還捂著(zhù)嘴的時(shí)候,就這樣迫不及待地跟進(jìn)時(shí)髦是否并不夠明智。
要正確認識電力消納問(wèn)題。中國的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電裝機容量發(fā)展迅猛,近幾年棄電現象嚴重。僅2016年,風(fēng)電新增容量就達17.3GWe,光伏發(fā)電的新增容量更是高達34.8GWe。由于這些新能源的地理條件限制,遠離負荷中心,電力輸送困難,棄電現象很?chē)乐亍?016年風(fēng)電平均棄電500億度,達20%;有些省份更高達50%。太陽(yáng)能也存在類(lèi)似問(wèn)題,主要五省的光伏棄電達20%,負荷因子低到17%。一些人因此認為,我們的電力已經(jīng)過(guò)剩,還要發(fā)展核電干啥?我們需要耐心給他們解釋說(shuō):天不刮風(fēng)天上沒(méi)太陽(yáng)的時(shí)候我們的生產(chǎn)活動(dòng)還要繼續,那么我們至少還需要同等裝機容量的清潔穩定可靠的電力,最好不是煤電,因為霧霾和煙塵會(huì )讓太陽(yáng)能利用因子大打折扣。
我們還需要與全社會(huì )一起攜手,制定公平合理的電力市場(chǎng)規則?;茉床荒芤驗殚_(kāi)采便宜,發(fā)電便宜就能得到最大的電力結構比例。還要充分了解化石燃料碳排放對全球氣候造成影響,酸雨對基礎設施對農作物的影響。
安全穩定地運行好已經(jīng)建成的核電站。向社會(huì )公眾證明核能沒(méi)問(wèn)題,提高決策者的信心!經(jīng)濟高效的運行好電站,讓股東找到投資的動(dòng)力,那么核電才會(huì )有發(fā)展的未來(lái)。
找準核能發(fā)展的市場(chǎng)。大型動(dòng)力堆巨額的基礎建設投資以及對電網(wǎng)容量的要求決定了只有部分國家可以涉足,要開(kāi)發(fā)了利用小型模塊化反應堆,打開(kāi)更廣闊的國際市場(chǎng)。同時(shí),還要多發(fā)掘核能在電力市場(chǎng)以外的使用,供暖和海水淡化將會(huì )是核能的另一片廣闊天地。海洋動(dòng)力堆將會(huì )在我國的南海建設中異軍突起,把破冰船改成造島神器,讓南海這塊芝麻餅上多幾粒屬于中國的芝麻,從而把這片號稱(chēng)第二個(gè)波斯灣的海域資源分得更多的中國份額。海上浮動(dòng)堆將把中國的南海島嶼建成象馬爾代夫一樣的天堂。
最后也是最重要的,加大核能科技的開(kāi)發(fā)和運用。燃料封閉循環(huán)的后端建設需要加強,示范快堆,商業(yè)化布置快堆的進(jìn)展不容拖延,否則我們的鈾燃料利用率上不去,對進(jìn)口鈾資源的依賴(lài)程度又會(huì )隨著(zhù)核電的裝機數量而增加。人類(lèi)掌握的核能資源釷,作為中國稀土開(kāi)采的副產(chǎn)品,每年的生產(chǎn)量已經(jīng)足夠為全世界供應能量。作為一個(gè)人口大國,科技大國,我們從事核能科技的人數將會(huì )超過(guò)美國和俄羅斯,我們從事釷基熔鹽堆的研究人數已經(jīng)超過(guò)美國,相信在釷基能源的商業(yè)化建設過(guò)程中我們能夠做出大國貢獻。
責任編輯: 江曉蓓