汪永平

中核工程咨詢有限公司研究員

2019 年 5 月發布的《國家生態文明試驗區(海南)實施方案》提出將海南建設成為清潔能源優先發展示范區，建設海南清潔能源島。2019 年 7 月，中國電力發展促進會(核能分會)受國家能源局核電司委托，開展了“海南高比例核電發展研究”課題。為積極推進具有海南特色的清潔能源優先發展示范區建設，并進一步促進我國核電事業發展，課題研究建議加強海南高比例核電發展，將海南建設成為以核電為主力電源的清潔能源優先發展示范區。

1 以核電為主構建海南清潔低碳電源結構的優勢與面臨的主要問題分析

從海南省經濟社會發展、資源稟賦、電源發展方向與選擇、海南戰略定位要求等情況看，“十四五”及中長期海南深入推進實施高比例核電發展，對于海南建設清潔能源島和打造生態文明試驗區，以及助力我國實現碳排放早日達峰等具有重要意義。

從海南能源資源開發利用情況看，核電適合擔當海南主力電源。從“十四五” 及中長期發展角度看，海南省經濟將快速發展，持續推動海南能源、電力需求的增長，海南未來甚至可能面臨局部電力供應緊張。目前，海南省全省水電已基本開發完畢，后續開發潛力小;海南省煤炭資源貧乏，在“去油減煤”政策背景下，未來煤電在海南逐步退出已形成共識;氣電成本較高且不低碳，規模應適度;而風、光資源豐富，風、光等可再生能源，能否發展成為主力電源，值得深入研究。

風、光等可再生能源能否發展成為主力電源，主要受制于儲能技術和自身發展條件。風電、太陽能發電屬于低密度新能源，研究表明海南當地可利用資源量難以獨立平衡區域社會發展對能源供應的需求，而如果海陸大規模發展新能源，必將改變海南島生態環境、自然景觀現狀，激發土地利用矛盾，甚至帶來不可預見的新環境問題，這與海南生態旅游島的定位不符。因此，2020 年后海南風電和光伏發電規模與現狀保持不變，是更合理選擇。

從我國及海南核電發展實際情況看，核電適合擔當海南主力電源。我國核電技術成熟，運行可靠，經濟性高，海南省核電廠址豐富，也有在運核電廠的社會基礎，具備發展核電的基本條件，核電承擔海南電力系統發展的主力電源角色是合適的。

當前，海南電力系統總體規模小，電源布局不均衡，西部電源集中，北部及東部負荷中心電力供應有限，分區間電力交換較大;海南電網結構仍顯薄弱，抵御自然災害能力較差;聯網二回路工程的建成使海南告別了長期以來孤島運行的歷史，增強了海南電網與南方電網電力交換能力，但“大機小網”現象仍然長期存在，海南海底電纜容量太小，抽蓄電站等發展空間有限。

核電擔當海南主力電源，有利于解決核電發展中面臨的問題。海南高比例發展核電，會面臨大容量核電機組并網運行安全、核電配合電網調峰、海南的源網荷儲統籌協調發展，以及核電比例提高對全社會用電成本影響等一系列問題，這些問題需通過核電發展來解決。

2 關于構建以核電為主力電源的清潔能源優先發展示范區面臨主要問題的應對思路分析

核電發電比例的合適大小，是由各國或地區的政策、技術、市場、資源能源供需、電力系統基礎條件等多種因素共同作用下的結果，并隨著外部條件動態調整。縱觀各國核電發展歷程，發展核電的國家或地區，當核電發展到較高水平時，核電所占比重會達到一個相對合理的區間，除法國及非常小的電力系統國家和地區外， 這一核電發展比例基本固定或變化不大，在 20% ～ 30% 的水平。由于我國的資源稟賦等特點，目前存在不同區域能源電力結構不平衡的問題，在福建、廣東、浙江、海南等地核電發展較快，核發電比重已經接近或達到 20% ～ 30% 的水平。

一個國家或地區在核能發電占比提高到一定比例(或區間)的過程中，或進一步超過這一比例(或區間)后，可能會面臨一些突出問題，主要包括：核電調峰是否安全及會帶來什么影響，核電比例提高及其運行對電網安全性的影響，以及核電比例提高對全社會用電成本的影響等問題。為了應對上述挑戰，當前核能發電已達到比較高比例的國家和地區，主要通過靈活性資源的快速、準確調控等手段， 實現電力系統自身的供需平衡，進一步滿足多元化的能源供需要求。一般都是在靈活性資源缺乏等特定前提下，才考慮核電配合電力系統調峰。

為加強高比例核電發展，將海南建設成為以核電為主力電源的清潔能源優先發展示范區，從“十四五”海南新增的電源看，要以核電、氣電和光伏為主， “十四五”后至 2035 年新增電源以核電為主。雖然，海南省要構建的以核電為主的電源結構是傳統的電力結構，對電網具有傳統電源的友好性，增加電力系統的轉動慣量，能提高電網供電可靠性、加強系統擾動恢復能力、降低諧波污染的可能性、便于能量管理。但是，目前看，海南可用于調節的靈活性電源資源有限，必須要統籌協調源網荷儲資源發展，深入研究快速、準確地調控使用各種靈活性資源。

根據海南實際，可考慮從電源側與負荷側同時發力，在充分考慮以核電為主構建清潔低碳電源結構，可能對海南電力、能源系統產生影響及對核電機組影響的同時，考慮海南三產及居民生活用電比重不斷上升等的影響，采取一系列源、荷資源協調控制措施，加強電源建設和需求側的統籌管理，充分挖掘系統調節能力。而期間，通過示范區建設，重點做好核電機組調峰運行、外部或內部事件導致的機組和電網故障與擾動對核電機組和電網安全運行的影響，以及高比例核電下海南清潔供能經濟性等問題的研究與分析應對，十分必要。

未來海南電網的規劃發展，要注意與以核電為主的清潔低碳電源結構的相容性。目前研究表明，百萬單機機組接入 220 千伏電壓等級的工程雖然在技術上應該是可行的，但鑒于核電廠若采用 220 千伏電壓等級送出，在占用走廊資源等方面會成為制約，同時，考慮到由于 500 千伏系統安全穩定性高，網損更低，對未來電源接入和電力系統的適應性更強，結合海南電網 500 千伏遠景規劃，未來百萬千瓦核電機組更宜以 500 千伏電壓等級接入電網。

3 關于加強高比例核電發展，將海南建設成為具有海南特色清潔能源優先發展示范區重點建設內容的建議

核能是清潔低碳、安全高效的優質能源，在我國構建現代能源體系、保護生態環境，應對氣候變化、實現碳中和目標，促進科技進步、提高國家綜合實力和保障國家安全等方面，發揮著重要作用。為實現 2035 年基本建成海南清潔能源島目標， 根據《國家生態文明試驗區(海南)實施方案》《海南能源綜合改革方案》等有關文件精神，有必要加強海南高比例核電發展，將海南建設成為具有海南特色的清潔能源優先發展示范區。

建議“十四五”及未來中長期時間里，通過加強海南高比例核電發展及其清潔能源優先發展示范區，進一步完善海南核電發展強化版的清潔能源島建設思路及中長期發展規劃路徑;從源網荷儲各端，統籌開發利用海南省及周邊地區各種靈活性資源，開展高比例核電發展條件下源網荷儲協調發展的電力、能源系統建設和運行的演示驗證;開展適應核電和電網相互影響的安全、經濟核電機組的設計與示范工程建設，研究實施高比例核電發展下可行的核電機組配合調峰運行方案及其運行規范;通過示范區建設，探索適應高比例核電發展的海南能源發展相關政策， 以及提高電力系統經濟性的基本問題與對策。

海南清潔能源優先發展示范區建設，要走出一條具有海南特色的創新發展之路，需要通過海南高比例核電發展實踐，助力政府摸索出一套能統籌推進高比例核電發展前提下的源 - 網 - 荷 - 儲端配套項目建設與運行管理的方法和政策路徑， 并對外可明確為：“十四五”海南開展高比例核電發展示范區建設，為“一帶一路”沿線一些國家和地區高比例核電發展，探索和提供中國方案;需要通過海南特色的清潔能源優先發展示范區建設，助力電網企業經濟高效地提高電力系統平衡能力、完善高比例核電發展的風險對電網安全影響對策預案，以及海南聯網三回輸電系統建設及需求側的統籌管理的支持政策等，為合理優先挖掘系統調節能力提供依據;需要通過構建以核電為主力電源的清潔能源優先發展示范區建設，助力核電企業開發利用先進調節控制技術等，為實現核電安全前提下的靈活運行，提供指南及標準。(本文刊載結束)