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核电发展与消纳矛盾该如何破?

放大字体  缩小字体 中国核电网  | 发表于:2016-09-14 | 来源:中国电力报
  消纳问题在电力行业已是老生常谈。
 
  不过,继水电、风电、光伏之后,核电行业也出现了停堆与降负荷运行的情况。根据中国核能行业协会公布的今年上半年国内核电运行情况可以看出,核能发电量比2015年同期增长了26.58%,累计上网电量也比2015年同期增长了26.02%,但上半年的核电设备平均利用小时数及核电设备平均利用率,分别只有3335.35小时和76.36%,与去年同期相比分别减少了183.8小时和4.74个百分点。目前,随着核电行业的发展,加之目前电力需求严重不足,核电出现消纳问题已是必然。那么核电发展与消纳之间的矛盾又该如何破解呢?
 
  现状
 
  上半年我国12台核电机组平均利用率不足70%

 
  由于核电机组设计的特点,部分核电企业难以降负荷运行;根据现行《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》,核电机组也不属于辅助服务考核范围。核电企业欲保持较高的发电利用小时数,必须“自愿”与地方政府经济运行部门达成补偿协议。然而,从目前来说,核电保障利用小时数的确定各地标准不同,补偿标准也不透明。
 
  核电作为资产密集型行业,扣除设备检修等必要的停堆时间,发电小时数越高,设备所创造的经济价值就越高,因此发电小时数既影响投资者的经济效益,也是衡量电力行业效率的重要指标。
 
  据悉,受到经济下行和电力需求下降的影响,多省份经济主管部门已经开始削减核电利用小时数。今年上半年国内在运的30多台核电机组中,有12台机组的核电设备平均利用率不足70%,除了少数机组因换料、大修等原因外,其余均是应电网 要求停运或降功率运行。
 
  今年上半年,核电设备平均利用率最低为红沿河核电厂,1号机组和2号机组的利用率分别只有55.72%和60.12%,而3号机组的利用率只有38.14%。其原因除应电网要求降负荷外,红沿河核电机组曾在冬季供热期间为辽宁省内热电联产的火电让路。
 
  除了辽宁红沿河核电厂外,浙江秦山、福建福清、宁德、广东阳江以及海南昌江等多个核电基地均出现了类似情况。
 
  福清核电1号机组在商运一年半后,发电并网稳定运行,但由于消纳原因,今年的平均利用小时数和发电量却直线下降。
 
  同样的问题也出现在了宁德核电站。根据福建省能源监管办发布的相关数据显示,今年第一季度,福建省在运的6台核电机组,设备平均利用率均未超过75%。其中,宁德核电1号机数据仅为52.77%,福清核电1号机也只有54.79%。
 
  分析
 
  如果没有系统性改变,核电在未来市场化竞争中将不及煤电和水电

 
  我国核电选址已有近30年,其间已完成初步可行性研究并基本确定建厂条件成立的核电新厂址有67个,以东部沿海和中部经济发达省份为主。截至2015年底,中国大陆在运核电机组已达30台,装机2830万千瓦;在建核电机组26台(核准口径),装机2945.9万千瓦,在建规模世界第一。
 
  此外,“十三五”规划显示,到2020年,我国核电装机容量将达到5800万千瓦,在建容量达到3000万千瓦,“十三五”规划纲要在“能源发展重大工程”中特别指出,要开工建设一批沿海新的核电项目。
 
  与核电高速发展相对应的是,在经济 新常态和电力工业发展新常态下,核电消纳问题愈加明显,加之新一轮电改来袭,核电基荷电源角色受到前所未有的挑战。
 
  厦门大学中国能源经济研究中心主任、电力经济专家林伯强认为,前几年规划建设的核电站,电力需求是维持在10%左右,发电小时数也一直维持在7000小时以上,而如今电力需求严重不足,核电出现消纳问题已是必然。
 
  日前,福建省经信委下发《2016年度全省差别电量发电调控计划的通知》,文件提出要全额安排可再生能源发电,优先安排水电、核电、资源综合利用机组发电,其中风电、水电发电量全额上网,核电在保证安全的前提下,按实际投产情况和调峰需要安排发电。
 
  众所周知,与火电机组的建设相比,核电因其核安全和高质量引起的核电厂资本投资大约占总平正化成本的60%,运行和维修费占20%左右,燃料费不到20%。总的说来,核电的成本比火电的要高,再加上建设周期长。核电上网价格高,因此核电目前在市场竞争中处于劣势。
 
  此外,新电改方案中要求发电侧竞价上网,这对于目前的核电而言压力很大。而目前核电基本上处于满发状态,标杆电价已经反映出了核电的大体成本,可供回旋的余地很小。如果没有系统性改变,核电在未来的市场化竞争中将不及煤电和水电。
 
  办法
 
  借鉴国外消纳经验合理配置电源

 
  目前我国大部分核电机组仍然带基荷运行,只有如红沿河、福清、宁德核电站等少数机组被要求参与调峰。
 
  从技术上看,核电机组调峰并非不可能,只是存量机组在设计时未能有所考虑,导致运行阶段调峰能力不足。核电的定位是“基荷”能源,一般不参与调峰,但是随着核电装机的比重越来越大,如今的核电也许要同其他电源一同承担调峰的义务。
 
  对核电而言,从经济角度讲,基荷运行可以提高燃料利用效率。核电的换料周期相对固定,一般都是连续运行12个月或18个月换一次料。在这个周期中,无论机组满发、降功率运行或停机备用,到期后都要更换核燃料。在运行过程中频繁降升功率会导致燃料燃耗不充分而产生弃料,进而增加了后端乏燃料处理的难度和成本。从环保角度讲,基荷运行有利于促进节能减排。1台百万千瓦核电机组每年可以替代标煤240万吨,相当于减排二氧化碳585万吨。 核电机组是否需要参与系统调峰运行,是由所在电力系统的电源结构等诸多特性决定的。法国作为世界上核电装机比例最大的国家,其电网中核电装机比例超过 50%,发电量比例超过75%,由于系统中调峰手段较为有限,法国核电机组需直接参与电网的负荷跟踪运行;其他如美国、加拿大、日本、韩国,核电装机占比不及法国,同时调峰电源配置较为充足,基于核电运行安全性、经济性的考虑,这些国家的核电机组均以带基荷运行为主,一般不参与电网负荷跟踪,而是通过电力市场手段,为其他参与调峰的机组提供经济补偿。
 
  目前我国正步入核电快速发展期,随着核电装机规模的不断上升,我国需借鉴国外核电运行经验,提前做好核电机组在系统中运行方式的规划,尽早提出对核电机组负荷跟踪能力的要求,做好后续核电机组的设备选型,合理配置调峰电源,加快开展配套机制研究,以促进核电的健康发展。
 
关键词: 核电 核电消纳
 
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