《实现碳达峰、碳中和,核能是重要能源选择》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2021-03-16
  • 核能是安全、经济、高效的清洁能源,是人类应对气候变化的重要能源选择。经过30余年努力,我国自主三代核电技术跻身世界前列,积累了世界一流的核电设计、制造、建设、调试、运行的全套经验,形成了世界首屈一指的产业发展能力,综合分析看,国内发展空间巨大。面向“十四五”及未来较长一段时期,我国应坚持安全有序的发展方针加快发展核能,支撑碳达峰、碳中和国家重大战略实现。

    发展核能是实现碳中和、碳达峰的重要选项

    (一)大力发展核电,助力低碳社会建设

    20世纪90年代,我国大陆第一座核电机组建成发电,实现了我国大陆核电“零的突破”,被誉为“国之光荣”。进入21世纪以来,我国核电实现了规模化发展。截至2020年11月,我国大陆建成47台核电机组,核准及在建16台机组,成为世界上在建核电机组最多的国家。按现有63台机组测算,每年我国核电将为国家节约1.25亿吨煤炭,减排二氧化碳4.37亿吨,相当于1790万亩森林减排,约等于天津市面积森林的减排量。

    (二)自主研发全球领先的三代核电技术“华龙一号”,助力零碳科技创新自立自强

    20世纪90年代,我国开始致力于大型压水堆核电技术研发,在前期核动力研发基础上,充分消化吸收世界先进核电设计理念,按照全球最高安全标准要求,自主研发了我国具有完整自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”,国内4台、海外2台“华龙一号”示范工程顺利建设,“华龙一号”的世界首台机组福清5号机组已经实现并网发电,这标志着我国成功进入了世界核电技术领先行列。我国始终坚持核电技术自立自强,30年砥砺前行磨一剑,铸就零碳大国重器,将为我国零碳能源发展贡献“核之力”。

    (三)加速推进核能新应用,助力拓宽零碳新空间

    在国家科技重大专项支持下,有序推进高温气冷堆示范工程建设,以工程示范带动高温气冷堆产业化、规模化、多元化发展。积极响应打赢“蓝天保卫战”的要求,在核能供热应用取得新突破。充分挖掘核能的价值,在制氢、水下能源网等领域的探索应用取得新进展。

    (四)积极向全球推广核能,助力全球气候变化治理

    近30年来,我国积极向世界推广中国核电技术,目前已经成功向巴基斯坦出口C1-C5、K2-K3共7台核电机组。目前,核电是巴基斯坦各类型电站中运行最稳定、可利用率最高的基荷能源,根据巴2017—2018财年官方数据公布,2018年巴实际发电量占全国发电量的7.3%,为该国零碳能源发展作出了重要贡献。同时,我国积极推进与阿根廷、保加利亚、沙特、约旦、巴西、阿联酋等“一带一路”沿线及周边新兴国家洽谈接触,以核能出口为抓手参与全球气候治理的“中国模式”正逐步兴起。

    碳达峰、碳中和的时代要求

    气候变暖已被国际公认为人类面临的重大威胁之一。根据世界气象组织最新发布数据显示,2011—2020年是工业革命以来最热的10年,尤其2020年是最热的一年。科学界认为,二氧化碳排放是造成全球气候变暖的根源。气候变暖后,会引发大型甚至超大型台风、飓风、海啸等自然灾害;会造成内陆地区大面积干旱,从而带来粮食减产,直接影响国家稳定;会造成冰川融化,淹没城市,给人类带来重大灾难等。

    新冠肺炎疫情后实现“绿色经济复苏”已成为世界共识。习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上指出:“这场疫情启示我们,人类需要一场自我革命,加快形成绿色发展方式和生活方式,建设生态文明和美丽地球。”为呼应1.5摄氏度温度控制目标,越来越多的国家和城市提出2050年实现碳中和,例如,欧盟出台《欧洲绿色新政》,提出到2050年实现碳中和,经济复苏投资30%用于应对气候变化;美国总统拜登执政后立即返回《巴黎协定》,提出4年绿色投资2万亿美元,2050年实现碳中和;东京、首尔、纽约等大城市也提出了2050年实现碳中和的目标。

    我国将努力践行碳达峰、碳中和的庄严国际承诺。习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上同时提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到达峰,努力争取2060年前实现碳中和。”党的十九届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出:“到2035年,广泛形成绿色生产生活方式,碳排放达峰后稳中有降,生态环境根本好转,美丽中国建设目标基本实现。”中国作为负责任的大国,将积极践行国际承诺,深入推进能源革命,优化能源结构,转变能源生产与消费方式,努力实现碳达峰、碳中和。

    加快发展核能,助力实现碳达峰、碳中和

    一是制定我国2030、2060年核能发展战略。未来20年,是我国核能从大向强迈进的关键期,建议政府部门研究制定《中国核能发展战略(2021—2030—2060年)》,统领我国核能发展的路线方针和政策规划,确保核能对实现碳达峰、碳中和做出积极稳定贡献,助力我国减排承诺落到实处。

    二是推动“华龙一号”批量化发展。通过国内外6台示范工程建设,我国已完全掌握“华龙一号”的设计、建造、调试全套经验,当前已经具备批量化建设条件。建议按照6—8台/年节奏核准,确保核电发展连续性,稳定承担碳达峰、碳中和任务。刚过去的冬季,我国南方地区又遇寒潮,湖南等内陆省份负荷增大,限电问题突出,建议在“十四五”期间启动“华龙一号”的内陆核电建设,解决湖南等地基荷电源缺口问题。

    三是将核电纳入碳交易体系。随着我国碳达峰、碳中和战略深入推进,碳交易体系将逐步完善,碳交易市场将更加活跃。目前,风、光等零碳能源已纳入碳交易体系。核电属于优质零碳能源,对碳减排具有重要贡献,建议将核电纳入我国碳交易体系,丰富碳交易产品品种,彰显各类能源公平性。

    四是制定支持核能“走出去”政策。我国自主三代核电正处于向国际市场发展的关键时期,建议政府主导建立我国三代核电“走出去”的国家联队模式,举国合力支持核电“走出去”,形成以“华龙一号”技术为龙头,整个核电产业链联合参与的合作共赢格局,并在外交、投融资、政府担保等方面对核能“走出去”给予重点支持。

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    • 电碳耦合研究是落实国家碳排放总量和强度“双控”要求,推进碳达峰、碳中和进程的重要突破口。实现碳达峰碳中和,是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求,也是推动构建人类命运共同体的必然选择。党的二十大报告提出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度。作为能源消费及碳排放的重要来源,电力广泛覆盖各种碳排放责任主体,电力、碳排放具有高度耦合性。推进电碳耦合研究,将有助于辨识电能碳作用机理,充分发挥电力大数据优势,以电力为纽带协调推进碳排放总量和强度“双控”,助力我国碳达峰碳中和目标的实现。 1 “双碳”进程中的着力方向 以《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案》为政策指引,结合《工业领域碳达峰实施方案》《科技支撑碳达峰碳中和行动方案》等文件要求,融合《“十四五”国家重点研发计划“碳中和关键技术研究与示范”重点专项》、国家自然基金委《“双碳”基础研究指导纲要》等建议的科研攻关方向,可将我国推动碳达峰碳中和进程的着力方向归纳为碳排放统计核算、碳排放监测预警、碳减排规划引领、攻坚碳减排重点领域、完善碳减排政策机制、加强国际气候合作六个层面。其中,碳排放统计核算、碳排放监测预警、碳减排规划引领解决碳排放静态核算、动态追踪及未来展望的问题,攻坚碳减排重点领域、完善碳减排政策机制解决的是“双碳”目标与社会经济融合发展的问题,加强国际气候合作解决的是国内外绿色低碳协同发展的问题。 具体而言,碳排放统计核算旨在从源头解决碳排放测算准确性的问题,涵盖碳排放因子测算、碳排放核算核查方法及消费端碳排放等延伸测算工作。碳排放监测预警旨在追踪碳排放演变情况,有效助力碳减排过程管控,涵盖碳排放实测技术、高分辨率碳排放监测技术、监测结果校验技术等。碳减排规划引领旨在强化各级各类规划的衔接协调,以规划指引碳达峰、碳中和实践路径,涵盖碳减排规划设计、碳减排规划评估、碳中和技术发展路线图等。攻坚碳减排重点领域旨在关注推动碳减排的重点领域,协同推进碳减排的综合治理,涵盖经济转型模式、能源体系变革、行业企业及城乡建设低碳转型、产品碳足迹、区域及环境协同治理等。完善碳减排政策机制旨在研究优化经济政策与市场化机制,为“双碳”目标提供制度性保障,涵盖投资政策、税收政策、绿色金融政策、市场化机制协同运行等。加强国际气候合作旨在探索能源电力等境外合作机遇,提高对外开放绿色低碳发展水平,涵盖能源基础设施建设、项目投资运营、绿色电力交易、市场与非市场合作机制研究等。 2 电网业务与“双碳”目标的关联性 电网企业的主要业务可大致划分为电网、产业、金融及国际业务四大版块,与碳达峰碳中和目标的关联主要体现为: 电网业务是推进新型电力系统建设、促进电力清洁转型的主要抓手,主要体现为优化电网规划、建设及运行方式,以及促进绿色用能服务等。以电力系统低碳转型规划促进源—网—荷—储协同,通过构建适应新能源发展的坚强网架、探索电力系统低碳调度方式、引导用户绿色用能等,进一步提升电网对清洁能源的消纳能力,逐步提升电力占终端能源消费的比例。 产业业务是探索能源电力产业链减排机遇的重要支撑,主要体现为碳减排效益评估、碳资产开发及交易、业务流程再造、碳咨询等。评估电网企业涉及的新能源开发、电动汽车服务、储能投资运营等业务的碳减排效益,探索碳资产开发及交易模式。开展碳减排目标下的业务流程再造,将碳减排约束纳入电力工程建设服务等业务的关键节点。开展碳减排相关咨询服务,有效应对不同社会主体的碳减排需求。 金融业务是引导资金支撑碳减排活动、减少低碳转型成本的关键手段,主要体现为基于碳减排的直接投资、融资活动、碳金融以及其他金融服务。研究能源电力产业链上关键企业的股权投资机遇及投资模式,扩大绿色投资规模。研究绿色信贷、绿色债券等业务开展模式,结合市场主体碳减排量的评估认证等,为碳减排活动提供融资服务。开展碳排放权及其衍生品交易等碳金融服务,提供碳资产损失保险、低碳产业投资咨询、绿色信息披露等其他金融服务。 国际业务是对外开展绿色低碳合作的重要窗口,主要体现为境外项目投资运营、电力基础设施互联互通建设、绿色电力开发及贸易等。探索气候变化合作下的境外项目投资机遇,将碳排放约束、碳资产开发等纳入境外项目投资评估、后评价及技术经济性评价等工作。探索国际能源合作机遇,进一步推动国内外电力基础设施的互联互通,推动能源资源富集地区的绿色电力开发,开展绿色电力国际贸易等。 3 以电碳耦合研究 助力碳达峰碳中和进程的建议 电网企业既有推动电力清洁转型、推进新型电力系统建设的重任,也需要承担以电力为纽带进一步推进“双碳”进程的使命。开展电碳耦合研究,应该以“双碳”目标推进中的着力方向为指引,充分发挥电力大数据的及时性、高频次、高分辨率、可靠性高等优势,既研究碳减排对电力系统自身的影响,也研究电力服务碳达峰碳中和的渠道与作用,最终在“双碳”进程中创造经济价值与社会效益。相关建议如下: 一是开展电碳核算研究,为企业碳中和、碳金融服务等提供支持。基于具有时空分布特性的电力大数据,助力常态化、规范化更新电力碳排放因子。基于电力物理流向数据、电力交易数据等,开展电力碳排放的追踪及计量,在此基础上开展消费端碳排放、电网经营区域内度电碳含量等测算延伸工作,为企业实现碳中和等提供计算依据。 二是助力构筑电碳数据库,开展电碳监测及电碳核查研究,为政府、企业等监测碳排放提供支持。助力构建涵盖主要区域、行业及企业的电碳数据库,研究电碳耦合机理,构建电碳核查、电碳监测模型,实现对碳排放数据的大规模、低成本核查,实现对主要区域、重点行业及典型企业的高频次、高分辨率监测,助力提升碳排放数据质量,动态跟踪、有效监控碳排放数据信息。 三是发挥电力数据广泛链接产品上下游、精确性高等优势,开展碳足迹测算研究,助力构建碳认证体系。基于高可靠性的产业链电力大数据,构建碳足迹基础数据质量评价体系。基于动态更新的电力碳排放测算结果,参与构建产品碳足迹核算及碳认证体系,结合电力供应链减碳、产业绿色低碳发展、对外贸易出口等场景下的碳足迹测算需求,开展碳足迹标识及认证的示范应用。 四是将碳减排需求融入电力规划、建设等过程,逐步降低电力产业链碳排放量。构建融入碳减排需求的电力规划模型,实现低碳发电、电网运行模拟、负荷侧需求响应和储能体系的有机协同。研究电力规划与其他规划的衔接运行机制,为统筹推进“双碳”进程提供智力支持。以碳减排为驱动,优化重塑电力工程建设、物流管理等流程。 五是结合电碳耦合产业链深入布局金融业务,有效配置金融资源并引导实体经济低碳转型。聚合社会资本提升绿色基金、产业投资基金规模,为电碳耦合相关产业孵化运营和发展提供多元化的金融支持。基于能源电力产业链撮合绿色信贷供需信息,扩大碳中和债券发行规模,研究基于碳资产发行证券化产品。助力建设绿色信用评级体系,协助开展绿色信息披露工作。