近日,在習(xí)近平總書(shū)記提出的“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略10周年之際,國(guó)務(wù)院新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會(huì),正式發(fā)布《中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型》白皮書(shū),這一發(fā)布具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
同時(shí)結(jié)合今年8月出臺(tái)的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》中一段極為關(guān)鍵的表述,關(guān)系到能源格局的大洗牌:“加快西北風(fēng)電光伏、西南水電、海上風(fēng)電、沿海核電等清潔能源基地建設(shè)……到2030年,非化石能源消費(fèi)比重提高到25%左右。”
這是2011年日本福島核電事故后,國(guó)家首次在如此高層的官方文件中明確使用“加快”一詞來(lái)指導(dǎo)核電項(xiàng)目發(fā)展。此前的文件談到核能時(shí),往往都要專門加上“安全”二字作為前綴限制。如:在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電;安全穩(wěn)妥推動(dòng)沿海核電建設(shè)......
近年來(lái),世界各國(guó)都在投入建設(shè)核電的浪潮中。2022年初,法國(guó)宣布,計(jì)劃新建至少6座核反應(yīng)堆,并有意再規(guī)劃8座。同年夏,英國(guó)宣布批準(zhǔn)Sizewell C核電站項(xiàng)目,這將為600萬(wàn)家庭點(diǎn)亮希望之光,而英國(guó)國(guó)內(nèi)已有15座核反應(yīng)堆穩(wěn)定供電,進(jìn)一步鞏固了其核電大國(guó)的地位。
德國(guó),這個(gè)曾對(duì)核電發(fā)展持謹(jǐn)慎態(tài)度的國(guó)家,也在轉(zhuǎn)變態(tài)度,為剩余的三座核電站開(kāi)了綠燈。在美國(guó),無(wú)論是民主黨還是共和黨,均對(duì)核電發(fā)展表達(dá)了前所未有的支持,跨黨派共識(shí)的達(dá)成,為核電復(fù)興鋪平了道路。
韓國(guó)方面,尹錫悅政府更是雄心勃勃,提出重振韓國(guó)在核反應(yīng)堆出口領(lǐng)域的國(guó)際地位,并設(shè)定了到2030年將核電在全國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占比提升至30%以上的目標(biāo)。即便是曾因核事故而一度謹(jǐn)慎的日本,也在積極行動(dòng),預(yù)計(jì)2023年夏季后,將有17個(gè)核電機(jī)組重啟運(yùn)行,并考慮延長(zhǎng)核電機(jī)組運(yùn)營(yíng)期限,力求在能源安全與可持續(xù)發(fā)展之間找到新的平衡點(diǎn)。
這一系列動(dòng)作,無(wú)疑標(biāo)志著核電產(chǎn)業(yè)在經(jīng)歷了因核污染擔(dān)憂而引發(fā)的短暫沉寂后,正在重獲青睞,重返能源舞臺(tái)中央。這背后,是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的迫切需求、技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的安全保障提升,以及全球?qū)p少碳排放、應(yīng)對(duì)氣候變化的共同承諾。核電以其高效、穩(wěn)定、低碳的特點(diǎn),再次成為了各國(guó)能源戰(zhàn)略中的重要選項(xiàng)。
1、全球核電發(fā)展現(xiàn)狀如何?
長(zhǎng)期以來(lái),全球核電產(chǎn)業(yè)曾深陷停滯不前的困境。回溯至13年前,日本福島核電站的嚴(yán)重事故,無(wú)疑為全球核電發(fā)展按下了沉重的暫停鍵,其影響深遠(yuǎn)且持久。具體到中國(guó),自2011年至2019年間,長(zhǎng)達(dá)六年的時(shí)間內(nèi),國(guó)內(nèi)核電項(xiàng)目審批幾乎停滯,核電企業(yè)面臨資本流失與業(yè)務(wù)萎縮的雙重壓力,“中國(guó)核電”的股價(jià)在2015年8月至2021年8月間更是累計(jì)下滑了53%,市場(chǎng)信心跌至谷底。
然而,時(shí)過(guò)境遷,當(dāng)前核電領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀已截然不同。自2019年起,中國(guó)核電建設(shè)迎來(lái)了前所未有的井噴式增長(zhǎng),審批流程顯著加速,核準(zhǔn)機(jī)組數(shù)量連年攀升,展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭:從2019年至2023年,核準(zhǔn)機(jī)組數(shù)量分別為4臺(tái)、4臺(tái)、5臺(tái)、10臺(tái)及10臺(tái),增速逐年加快。尤為引人注目的是,隨著中央政策的明確支持,今年8月19日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議一次性核準(zhǔn)了五個(gè)核電新項(xiàng)目,包括中核集團(tuán)的江蘇徐圩一期、中國(guó)廣核的山東招遠(yuǎn)一期、廣東陸豐一期、浙江三澳二期以及國(guó)家電投的廣西白龍核電一期,彰顯出國(guó)家對(duì)于核電發(fā)展的堅(jiān)定決心與戰(zhàn)略考量。
2024年,核電建設(shè)的熱潮持續(xù)升溫,僅前9個(gè)月就已累計(jì)核準(zhǔn)11臺(tái)機(jī)組,預(yù)示著全年核準(zhǔn)數(shù)量將再創(chuàng)新高。受此利好消息影響,中國(guó)廣核與中國(guó)核電的股價(jià)在過(guò)去一年中均實(shí)現(xiàn)了45%以上的顯著上漲,市場(chǎng)信心與活力全面回歸。
當(dāng)前,中國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組數(shù)量為56臺(tái),總裝機(jī)容量達(dá)到5808萬(wàn)千瓦,與法國(guó)并列為全球第二。然而,更令人矚目的是,中國(guó)已核準(zhǔn)的在建核電機(jī)組數(shù)量高達(dá)46臺(tái),總裝機(jī)容量為5505萬(wàn)千瓦。這意味著,將在運(yùn)與在建機(jī)組相加,中國(guó)核電總裝機(jī)容量將達(dá)到11313萬(wàn)千瓦,超越美國(guó)成為世界第一,已是指日可待。
此外,中國(guó)核電發(fā)展的潛力巨大,未來(lái)有望成為名副其實(shí)的“核電強(qiáng)國(guó)”。相較于法國(guó)、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)核電占比較高的情況,中國(guó)核電占比僅為4.68%,提升空間巨大。2035年,中國(guó)核電發(fā)電量在全國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的占比預(yù)計(jì)將顯著躍升至約10%,這一比例將與當(dāng)前全球核電利用的平均水平相持平。2060年,核電占比將攀升至大約18%,屆時(shí)將接近并達(dá)到經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)成員國(guó)當(dāng)前的核電利用平均水平。
當(dāng)前,核電項(xiàng)目在中國(guó),尤其是沿海區(qū)域,已成為推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重要力量。在遼寧、浙江、福建、廣東及海南這五大省份,核電的發(fā)電量占比更是突破了20%的門檻,成為當(dāng)?shù)仉娏?yīng)的主力軍。與此同時(shí),山東與上海兩地在核電領(lǐng)域也正在加速推進(jìn)核電項(xiàng)目的建設(shè)與升級(jí)。
具體而言,2024年初,山東省正式發(fā)布了《2024年全省能源轉(zhuǎn)型工作要點(diǎn)》,其中明確提出了加快海陽(yáng)、榮成、招遠(yuǎn)等地核電廠址的開(kāi)發(fā)進(jìn)程,并全力推進(jìn)海陽(yáng)核電二期項(xiàng)目及自主先進(jìn)核電堆技術(shù)的研發(fā)與建設(shè)。
緊隨其后,上海市于同年3月發(fā)布了《上海核電產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》,該方案提出2027年核電產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到600億元的目標(biāo)。
可見(jiàn),中國(guó)核電的狂飆突進(jìn),已是勢(shì)不可擋,蔚為大觀。
2、為什么全球各國(guó)都突然拼命發(fā)展核電?
簡(jiǎn)而言之,核電展現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)極為顯著,尤為體現(xiàn)在三大核心需求領(lǐng)域。
首先,最為突出的優(yōu)勢(shì)在于其無(wú)與倫比的穩(wěn)定性。核電運(yùn)行幾乎不受外部環(huán)境條件如天氣變化、季節(jié)更替或自然資源波動(dòng)的制約,除定期維護(hù)外,能夠保持全天候接近100%的發(fā)電效率。據(jù)中電聯(lián)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),過(guò)去十年間,全國(guó)核電的平均年利用小時(shí)數(shù)穩(wěn)固保持在7000小時(shí)以上,而在2023年更是攀升至7670小時(shí),這一數(shù)字顯著超越了風(fēng)電的3.45倍、火電的1.72倍以及光伏的5.96倍。
相比之下,火電與水電的發(fā)電能力常因多種因素而波動(dòng);光伏能源受限于日照時(shí)間,可利用時(shí)段相對(duì)有限;風(fēng)電則面臨利用效率不高的挑戰(zhàn)——每種能源形式均存在其固有的局限性。唯有核電,以其全面的性能表現(xiàn),堪稱能源領(lǐng)域的“全能戰(zhàn)士”,在穩(wěn)定性、效率及可靠性上均展現(xiàn)出卓越的綜合實(shí)力。
其次,當(dāng)前的居民生活及產(chǎn)業(yè)對(duì)電力的需求越來(lái)越大,且增速極快。
就在不久前,由于持續(xù)多日的高溫,四川再次上演了一場(chǎng)“缺電危機(jī)”。不少成都網(wǎng)友在社交平臺(tái)上反映,身邊的寫字樓、商場(chǎng)、電影院、汽車充電站等公共場(chǎng)所都發(fā)布了有關(guān)“限電”的通知,甚至有些居民小區(qū)出現(xiàn)了臨時(shí)停電的情況。
自8月份以來(lái),四川電網(wǎng)用電負(fù)荷已創(chuàng)5次歷史新高。
截至8月14日,四川電網(wǎng)最大用電負(fù)荷達(dá)6503萬(wàn)千瓦,較去年最大用電負(fù)荷增長(zhǎng)7%;空調(diào)等降溫制冷電器“冰力全開(kāi)”,全省最大降溫負(fù)荷達(dá)2262萬(wàn)千瓦,占最大負(fù)荷的34.8%。多次“拉閘限電”,實(shí)屬無(wú)奈之舉。
即使是擁有白鶴灘、烏東德、向家壩、洛溪渡等大型水電站的水電大省,“西電東送”的主力軍,四川也難免遇到“缺電”的難題。其他省份,可想而知。
當(dāng)下,重慶、四川、貴州等省份,相繼被委以重任,建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略腹地和關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)備份,電力正是關(guān)鍵領(lǐng)域。
第三,全球局勢(shì)變化,各國(guó)對(duì)能源安全的問(wèn)題更加關(guān)注,帶動(dòng)核電上馬熱潮。
俄烏沖突帶來(lái)的能源危機(jī),讓整個(gè)歐洲震動(dòng)。部分歐洲國(guó)家對(duì)俄羅斯原油和天然氣的依賴度超過(guò)80%,甚至達(dá)到100%。石化類能源價(jià)格飛漲,歐洲各國(guó)都更加重視發(fā)展核電。
3、大力發(fā)展核電的戰(zhàn)略意義
眾所周知,AI對(duì)電力消耗是極大。這主要源于其大規(guī)模模型訓(xùn)練過(guò)程中涉及的海量數(shù)學(xué)計(jì)算,這些模型往往集成了數(shù)以億計(jì)的復(fù)雜參數(shù),要求頻繁執(zhí)行矩陣乘法與加法等高強(qiáng)度運(yùn)算。特別是深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的模型,它們高度依賴于高端圖形處理單元(GPU)或?qū)槿斯ぶ悄茉O(shè)計(jì)的處理器,這些硬件的電力消耗遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的中央處理單元(CPU)。
進(jìn)一步而言,為了不斷優(yōu)化AI模型的預(yù)測(cè)精度與性能,行業(yè)內(nèi)普遍采用反復(fù)迭代的訓(xùn)練方式,這一過(guò)程往往需要持續(xù)、不間斷地進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)雜計(jì)算。這種高強(qiáng)度的計(jì)算活動(dòng)不僅極大地消耗了計(jì)算資源,同時(shí)也對(duì)電力供應(yīng)提出了極高的要求。
以GPT-3為例,訓(xùn)練過(guò)程使用了大約1287兆瓦時(shí)(也就是128.7萬(wàn)度)的電力,這相當(dāng)于3000輛特斯拉電動(dòng)汽車共同開(kāi)跑、每輛車跑20萬(wàn)英里的耗電量;假設(shè)ChatGPT每天需要響應(yīng)1.95億次請(qǐng)求,預(yù)計(jì)每天需要消耗564兆瓦時(shí)電力,相當(dāng)于1.7萬(wàn)個(gè)美國(guó)家庭的用電量。
目前,全球的AI產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。中國(guó)目前擁有超過(guò)250個(gè)智算中心,覆蓋北上廣深等一線城市,還包括鄭州、武漢、長(zhǎng)沙、南京、西安、成都、哈爾濱等城市,以及內(nèi)蒙古呼和浩特、寧夏中衛(wèi)、新疆克拉瑪依等西部地區(qū)城市。
例如位于河北省張家口市的阿里云張北超級(jí)智算中心,就是目前全球規(guī)模最大的智算中心。這股智能計(jì)算的浪潮正加速下沉到縣城,如湖北利川、河北淶源、重慶忠縣等地。這些AI智算中心對(duì)電力的消耗巨大及,并且對(duì)供電穩(wěn)定性和保障需求迫切、嚴(yán)苛。
因此,核電作為清潔、高效、穩(wěn)定的能源形式,其大力發(fā)展不僅關(guān)乎國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí),對(duì)于推動(dòng)我國(guó)AI科技的進(jìn)步,具有不可估量的戰(zhàn)略意義與深遠(yuǎn)影響。
4、發(fā)展核電站,安全嗎?
中國(guó)的核電安全性能在全球范圍內(nèi)穩(wěn)居前列。截至本年度第一季度,我國(guó)所有在運(yùn)的核電機(jī)組及研究堆均保持著無(wú)INES 2級(jí)及以上安全事件或事故的記錄,其安全運(yùn)營(yíng)水平處于全球領(lǐng)先水平。
數(shù)據(jù)層面,2023年,中國(guó)核電機(jī)組的WANO(世界核營(yíng)運(yùn)者協(xié)會(huì))綜合指數(shù)顯著超越美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等核能大國(guó),其中33臺(tái)機(jī)組更是榮獲WANO綜合指數(shù)滿分佳績(jī)。
這一卓越成就的背后,是技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大支撐。三代核電技術(shù)的突破性發(fā)展極大地提升了中國(guó)核電的安全性,而新興的四代核電技術(shù)更是將安全性能推向了新高度。在山東半島的最東端,華能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程正平穩(wěn)運(yùn)行,作為全球首座投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的第四代核電站,它被譽(yù)為“永不熔毀的核反應(yīng)堆”,其設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)93.4%,標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域已構(gòu)建起完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。
該核電站的建設(shè)深刻體現(xiàn)了科學(xué)家泰勒所倡導(dǎo)的安全理念,即“要使公眾接受核能,反應(yīng)堆安全必須是‘固有的’。”這意味著,即便遭遇極端事故情況,無(wú)需任何人為或機(jī)械干預(yù),核電站的反應(yīng)堆堆芯也能保持穩(wěn)定,有效防止放射性物質(zhì)外泄,實(shí)現(xiàn)了核能安全的最高目標(biāo)。
未來(lái),隨著第四代核電技術(shù)的廣泛應(yīng)用,核電站的選址范圍將顯著擴(kuò)大,不再局限于依賴沿海地區(qū)的冷卻水資源,而是也能夠落地于內(nèi)陸地域。這一變革標(biāo)志著核電站建設(shè)將跨越沿海限制,其普及程度提高。特別是在電力需求旺盛、AI算力產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的中西部城市,如成都、長(zhǎng)沙、武漢、西安等地,將出現(xiàn)更多核電項(xiàng)目的落地。
尤為值得注意的是,中國(guó)核電發(fā)電的成本優(yōu)勢(shì)顯著,遠(yuǎn)低于國(guó)際水平。這得益于中國(guó)核電項(xiàng)目在強(qiáng)有力的政府支持,極低的融資成本,從而確保了大規(guī)模資金的高效投入。這種資金優(yōu)勢(shì)直接推動(dòng)了核電建設(shè)速度的迅猛提升。以近期國(guó)家核準(zhǔn)的五個(gè)核電項(xiàng)目為例,廣西白龍核電一期工程作為國(guó)家電投在廣西自治區(qū)的首個(gè)核電站項(xiàng)目,其規(guī)劃的建設(shè)周期僅為56個(gè)月,兩臺(tái)機(jī)組的總投資額約為400億元人民幣。相比之下,法國(guó)弗拉曼維爾核電項(xiàng)目則遭遇了長(zhǎng)達(dá)12年的延誤,總成本飆升至超過(guò)190億歐元,其中還包含了高達(dá)30億歐元的額外融資成本。由此可見(jiàn),中國(guó)核電56個(gè)月的建設(shè)周期無(wú)疑是一個(gè)令人驚艷的奇跡。
更令世界矚目的是,中國(guó)核電技術(shù)已走出國(guó)門。作為中國(guó)核電的杰出代表,華龍一號(hào)不僅在國(guó)內(nèi)大放異彩,更已成功出口至巴基斯坦和阿根廷等國(guó)家。展望未來(lái),中國(guó)有望以“核電狂魔”的姿態(tài),如同高鐵一般,將先進(jìn)的核電技術(shù)“駛?cè)?/span>”更多國(guó)家和地區(qū),為全球能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)力量。
5、結(jié)語(yǔ)
回首十年,中國(guó)在綠色低碳的能源轉(zhuǎn)型之路上取得了顯著成效。截至2023年底,清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重從15.5%提高到26.4%,全球非化石能源消費(fèi)占比從13.6%提高到18.5%,其中,中國(guó)的貢獻(xiàn)率為45.2%。黨的二十屆三中全會(huì)對(duì)進(jìn)一步深化能源改革作出新部署,將進(jìn)一步健全完善綠色低碳發(fā)展機(jī)制,加快構(gòu)建新型能源體系。在這一過(guò)程中,核電作為清潔、穩(wěn)定、高效的能源,將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。