中国未来核电发展空间研究时间： 2016-09-20信息来源：蔡立亚 王苏礼 刘沣漪　作者：hjr_admin　责编：

    　摘要：2014年，我国全社会用电量、发电量增速较2013年呈下降趋势，发电设备年利用小时数较2013年大幅下降，为1978年以来最低值。我国经济增速趋缓，经济发展进入新常态。从中长期来看，我国电力需求将放缓，电力过剩时代即将到来。核电作为非化石能源中的主力能源，未来战略地位更加重要。核电走出去面临窗口期，应抓住“一路一带”战略契机，推动核电走出去。本文首先采用LEAP模型，考虑人口增长速度、城市化率、收入水平、经济发展速度以及经济结构等众多因素影响，预测了2015—2050年的电力需求量、电源结构、CO₂排放量。进而分析了影响新能源电力发展的原因和国内核电厂址现状，为我国核电加快走出去步伐提供数据支撑和政策参考。
    　关键词：核电；电力需求；走出去
    　中图分类号：F426  文献标识码：A  文章编号：1003－2355－(2016)01－0025－07
    　Doi: 10.3969/j.issn.1003－2355.2016.01.004
    　收稿日期：2015－11－03
    　基金项目：国家核电员工自主创新项目（SNP－KJ－CX－2014－2）；
    　作者简介：蔡立亚（1983－），女，博士，现主要从事核电技术经济、能源战略规划研究工作。
   
    　1 2014年我国电力需求状况
 
    　根据中电联2015年2月公布的数据，2014年我国全社会用电量55233亿kWh，同比增长3.8%，比2013年回落3.8%，电力需求增速为2.8%，是1998年以来最低水平。全口径发电量55459亿kWh，同比增长3.6%，比2013年回落4.1%。截至2014年底，全国发电装机容量13.60亿kW，比2013年增长8.7%。火电发电量负增长，设备利用小时创新低。火电发电量自1974年以来首次出现负增长。全年发电设备平均利用小时数为4286h，为1978年以来的年度最低水平，同比下降235h；受电力消费增速放缓和水电发电量快速增长等因素影响，全年火电设备平均利用小时数同比下降314h，为上一轮低谷期的1999年（4719h）以来的年度最低值。第三产业、四大重点行业和居民生活用电量增速同比回落。第二产业用电量同比增长3.7%，增速同比回落3.4%，第三产业用电量同比增长6.4%，增速同比回落3.8%，城乡居民生活用电量同比增长2.2%，同比回落6.7%。
 
    　2 中国未来电力需求预测
 
    　2.1 经济与人口发展趋势分析
 
    　电力需求量受人口增长速度、城市化率、居民收入水平、经济发展速度以及经济结构等众多因素影响。人口情景主要参考近期几个主要规划和研究数据，政府继续对人口增长进行控制，农村人口生育状况不断改善，计划外生育有所减少，中国人口基本按照目前的构架向前发展。随着中国经济的不断发展和人们生育观念的逐步改变，外加人口高峰到来后面临负增长局面，政府有意识地放宽对人口增长的限制，间隔生育措施逐步实施，使中国的人口增长率基本维持在一个较低水平。人口规模主要采用国家卫生和计划生育委员会的人口发展情景，根据《2050中国能源和碳排放报告》^[1]，2030—2040年中国人口达到高峰，为14.7亿人左右，2050年下降到14.6亿人。经济增长的预测主要参照美国能源信息署（EIA）和国家发展和改革委员会对中国未来经济的展望和分析，中国能源统计年鉴以及《2020年中国可持续能源情景》^[2]等。中央经济工作会议指出2015年将坚持稳中求进工作总基调，坚持以提高经济发展质量和效益为中心，主动适应经济发展新常态，保持经济运行在合理区间。2030年之后，GDP的主要支持因素则变为以内需增长为主，经济结构不断改善，产业结构逐步升级，先进产业的国际竞争力日渐增强，使中国经济仍能在不断调整中以较为稳定的速度发展。根据《中国统计年鉴2014》^[3]，通过分析1978年—2012年的GDP、产业结构以及单位产值电耗，采用趋势外推测算出2050年前的产业增加值、产业增加值增长速度、产业结构、单位产值电耗等数据。对每一个行业，通过单位GDP电耗，进行自下而上计算汇总。居民部分电力需求量按照通过汇总城乡人口数、户数、每户人口数及增长率得到。
 
    　2.2 我国电力需求趋势分析
 
    　我国电力过剩趋势的出现，除与短期气温下降等因素有关外，也与经济结构调整密切相关。
 
    　2014—2050年，三大产业和居民用电中，第二产业仍是用电大户，电力需求量年均增长率为2.7%。2014—2050年第二产业的电力需求量在全社会电力需求量中的比重从73.6%减小到72.9%，其主要是由于工业增加值在全社会GDP中的比重和单位增加值的电耗下降所致。我国逐步进入工业化后期，2020年以后我国第二产业用电量在全社会用电量中占比逐步下降，充分表明我国在2020年左右将完成工业化进程。第二产业中的建筑业用电量增长幅度较大，年增长率达7.57%，这主要是由于产业结构的变化导致建筑业增加值在第二产业中的比例呈增长趋势。另外随着技术进步，建筑业中二次能源投入量增加，建筑业单位增加值电耗在2020年后呈增长趋势，因此建筑业电力需求量呈上升趋势。
 
    　2014—2050年，第三产业电力需求量逐年增加，年增长率达3.97%。第三产业在全社会电力需求量中的占比从2014年的12.06%增加到2050年的17.5%，这主要是由于第三产业增加值呈快速增长趋势。城市交通结构中，交通运输呈现电气化趋势，无轨电车和地铁成为城市交通出行的主要利用方式。
 
    　2014—2050年，第一产业电力需求量和占比均呈下降趋势，这是因为随着产业结构的调整，第一产业增加值在GDP中占比减少，以及单位增加值电耗降低导致。
 
    　居民电力需求量增长幅度较快，年均增长率达2.74%。城市居民用电量年均增长率达3%，农村居民用电量年均增长率达2.3%，一方面是由于城市化进程使得城市人口增加，同时居民收入提高，生活条件改善，冬季取暖和夏季制冷设备的数量都在增加^[4]。但由于产业结构的调整，生产性电力消费的增长快于居民部门电力消费的增长，因此居民部门在全社会电力需求量中的占比有所下降（如表1所示）。
   
        从以上分析可以看出，长期来看我国全社会电力需求量呈增长趋势，而增长率呈下降趋势。核电作为主要基荷电源，其发展规模也会相应受到阻碍，加之沿海地区核电几近饱和，内陆厂址往往处于人口密集区，长期来看，其发展也面临天花板。
 
        2.3 我国未来核电需求量预测
 
        根据中信建投研究发展部发布的数据，2015年至少核准开工8台核电机组，我国核电将迎来大规模发展，进入历史上最快发展期。按此核电核准规划，2030年我国核电装机容量将达到约1.5亿kW，到2050年将达到约3亿kW。
 
        发电量的预测需考虑电力系统技术参数及发电设备成本变动趋势。充分考虑电力负荷曲线、备用容量、线损率、基年发电量、装机容量、发电效率、设备寿命等技术指标^[5]。2014年，全国电网线损率为6.34%，参考国家电网公司发布的《国家电网公司绿色发展白皮书》^[6]，预计到2020年线损率约为6%。
 
        目前我国电力发展已经进入绿色转型期，天然气勘探技术处于快速发展阶段，未来储量将有很大的增长空间^[7]。未来我国天然气发电将规划建设大型燃气机组，解决季节性电能对电网的调峰压力。风电、太阳能等其它可再生能源发电将提速，可再生能源发电技术进一步突破，发电成本显著下降，大规模并网与分布式接入问题得到解决^[8]。
 
        充分考虑国家政策及国际上对节能减排的要求，总结过去电力发展趋势，依据中国电力发展现状，同时结合国家电力发展规划，统筹未来长期发展战略，按照国家目前确定的主要目标合理规划电源结构。2009年哥本哈根气候变化大会之前，我国确定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划^[9]。按照我国节能减排的需要，我国会逐渐减少低效率火电的投产，增加超临界、超超临界火电机组的运行。考虑到现有厂址布局，以及可再生能源规划，我国2030年后的核电发展空间并不是十分乐观。发电总量预测结果与运行小时数密切相关，模拟基于当前每种发电机组平均利用小时数来计算，存在一定偏差，发电小时数仍有提高的空间。2015—2050年电源结构、发电结构、发电总量和核电发电量如表2、表3和表4所示。
      　　随着能源结构的进一步调整，清洁能源发电比例逐年增加，我国核电呈现出规模化发展趋势。国家将进一步明确核电在优化我国能源结构中的支柱地位，逐步替代化石能源。2015年我国核电进入快速审批时期，预计到2025年核电发电量占全国发电总量的8.9%，此后呈逐年增长趋势，但增长趋势减缓，到2050年，我国核电发电量占全国发电总量的15.2%，但年均增长率仅为2.4%（如图1所示）。
   
    　模型中设定火电年利用小时数为5500h，根据模拟结果，2035年我国二氧化碳排放量达到峰值，若火电年利用小时数设定为5300h，则二氧化碳排放量在2030年达到峰值，此后呈下降趋势（如图2所示）。
   
    　3 国际电力发展变化趋势分析
 
    　3.1 核电发展趋势分析
 
    　为了进一步解读我国目前呈现出的电力过剩现象，本文对主要核电国家发电总量趋势和全球核电发电量趋势进行了研究。除中国外，其他国家发电总量呈平稳增长趋势，20世纪80年代中后期装机总量变化不大，核电新增装机容量减少，核电发电量的增长主要取决于核电站的延寿。80年代后，世界主要核电国家核电发展趋势的减缓不仅与经济发展速度、人口规模、能源政策有关，还与本国的资源储量、能源结构以及与其他可再生能源的协调性、经济增长模式、技术进步等因素有关。因此，不能单纯分析核电的发展趋势与某个因素的关系，应将核电置于新能源系统中，从系统工程角度综合考虑不同国家新能源发展的驱动因素。
 
    　3.2 核电发展空间影响因素
 
    　核电作为减排效应最大的清洁能源之一，其发展必然要兼顾其他新能源和可再生能源的发展。因此，每个国家的核电发展变化趋势不仅与经济增长速度、经济结构、人口数量、技术转化效率有关，还与能源结构、能源政策密切相关。单纯从发电装机容量或发电量上不能客观反映各国在核电领域的发展状况。为了充分考虑能源—经济—环境系统的协调发展，进一步探析核电发展趋势的驱动力，我们以新能源及可再生能源为切入点，分析影响各国新能源及可再生能源系统发展趋势的驱动因素^[10]。由于各国新能源发电规划方面的驱动因素存在差异，需要在统一标准下对各国新能源发电状况进行评估，寻找影响新能源发电的共性指标。本文研究了八国集团（Group8，G8）和金砖四国（巴西、俄罗斯、印度、中国，BRIC）的新能源发电状况^[11]。按照绩效的管理学定义，将新能源发电状况定义为新能源发电绩效，其内涵是：相对于本国新能源资源禀赋条件，该国新能源发电的有效输出。定义新能源发电绩效指数（NEPPI）。通过研究世界11个主要国家新能源绩效得到如下结论。
 
    　（1）世界平均NEPPI不高，说明除少数发达国家外，大部分发展中国家的NEPPI较低，仍有较大发展空间。总体上，11个国家的NEPPI存在较大差异，G8的NEPPI普遍高于BRIC，其中，德国拥有最高的NEPPI，俄罗斯、巴西、印度和中国的NEPPI较低。但是，从发展趋势上看，世界平均NEPPI和各国NEPPI均呈上升趋势，尤其是意大利、巴西、印度和中国的NEPPI上升更为明显，表明这些国家近年来在新能源发电领域做出了较大努力，并取得明显的效果。
 
    　（2）G8（除俄罗斯）的NEPPI普遍高于BRIC和世界平均水平，其中德国、法国和日本的NEPPI显著高于其他国家，而美国、加拿大、英国、意大利的NEPPI在G8中相对较低。从NEPPI的变化趋势来看，G8中除意大利外，NEPPI变化趋势均比较平缓，新能源发电基本保持稳定发展态势，表明这些国家作为世界工业领袖联盟工业化水平较高，生产技术先进，且规模稳定，在新能源发电领域已经进入一个比较稳定、成熟的高级阶段，随之在新能源发电领域的努力程度和发展速度低于BRIC。
 
    　（3）在BRIC中俄罗斯的NEPPI仍然偏低，原因是，俄罗斯是一个可再生能源资源十分丰富的国家，虽然其工业化水平在发展中国家中名列前茅，但是由于没有用能带来的压力，近年来俄罗斯在新能源发电领域的积极性较弱；印度、中国正处于工业化发展进程中，且面临较大的用能和环境压力，因此对新能源发电领域采取了积极主动的态度和政策，并取得了显著的成果，使新能源发电得到了快速发展，在相对匮乏的资源条件下，使得这些国家的NEPPI快速提高。
 
    　3.3 新能源发电绩效驱动力分析
 
    　制约新能源及可再生能源发电绩效的驱动机制十分复杂，涉及人口增长、技术进步、自然条件及经济发展等诸多因素。根据数据的可获性以及以往的研究基础，选取驱动力指标时主要考虑了以下因素：人均GDP，专利数，电力消费量，新能源及可再生能源研发比重。
 
    　通过对G8和BRIC新能源及可再生能源发电绩效的驱动力分析，可以得出如下结论：美国、意大利、日本用于新能源研发的资金占能源研发的比重对NEPPI的影响系数为正数。很显然，新能源研发占能源研发的比重在推动新能源发电发展方面具有举足轻重的作用。欧盟“三驾马车”—德国、法国和英国是欧盟绿色能源领域发展的引领者，在新能源发电领域持续发展，但其新能源研发占能源研发的比重却不是逐年增加的，其间有波动甚至下降，资金投入不再是这些国家NEPPI提高的主要因素。
 
    　通过以上分析可以发现，技术进步^[12]及电力消费量是NEPPI的显著驱动因素。新能源研发占能源研发的比重对G8（除俄罗斯）的NEPPI具有显著驱动作用并体现出差异性。而人均GDP对NEPPI的影响表现出明显的差异性，并在一些国家表现不显著，表明部分国家已不再单纯由经济发展决定新能源发电走向。
 
    　4 我国核电亟待走出去
 
    　从以上分析可以得出，我国新能源发电状况与经济发展水平和产业结构密切相关，在我国经济发展进入新常态的发展阶段，我国电力过剩时期的到来已成必然，在风电、太阳能等可再生能源电力面临全额收购的同时，核电发展空间的缩小已不可避免。
 
　　从世界核电发展趋势来看，世界核电市场空间广阔，发达国家与发展中国家，有核国家和无核国家，对核电都有需求。核电发展以先进三代核电技术为主，核电技术强国将以全产业链的模式输出核电技术。核电技术强国都在加紧制定核电技术出口战略，进行战略布局和国际市场开发。
 
　　我国经济已经进入以“中高速、优结构”为特征的新常态发展时期，经济增长速度“换挡”必然使电力需求增长放缓。我国核电建设或将进入快速发展时期，核电审批进度应参照未来我国电力需求总量，严格控制核电审批流程，警惕核电发展过热造成产能过剩，适当减少国内核电建设规模，加快开拓国际市场。
 
    　从产业层面看，启动项目建设和加快核电“走出去”已成为政策基调。巩固国内市场，积极向海外市场拓展，形成良好的国际业绩和口碑。在核电厂址选择方面，核电站选址要求严格，且沿海厂址接近饱和，内陆厂址存在争议。
 
    　核电“走出去”已成为我国外交“新名片”，更是建设“一带一路”的重要内容与亮点工程。推动核电“走出去”，完善我国核电产业布局，完全契合“一带一路”战略目标与意图。抓住“一带一路”重大战略机遇，发挥核电出口龙头带动作用，是新时期我国核电“走出去”的重要使命与任务。“一带一路”区域内庞大的人口规模、广袤的地理空间、巨大的经济发展潜力，为我国核电“走出去”提供了重大历史机遇。
 
    　在我国经济增长减缓，电力产能过剩，核电厂址有限的形势下，应在保证核电稳步发展的同时，借鉴美国、俄罗斯等核电大国的经验，积极开拓国际市场，掌握核心技术，努力使中国从核电大国走向核电强国，加快推动中国核电“走出去”战略的顺利进行。
 
    　5 政策建议
 
    　当前，我国核电已经具有自主创新能力，拥有自主品牌，工程建造具有先发优势，关键设备基本实现国产化、自主化，重大专项示范工程具备开工条件，三代核电即将进入标准化、规模化、批量化发展阶段，为核电“走出去”奠定了坚实的基础。在国际市场开发方面，土耳其、南非、英国、罗马尼亚、巴基斯坦等目标国市场开发取得积极进展，首台套项目即将落地，后续项目中以技术出口带动设备出口未来发展可期。今后，应抓住“一带一路”重大战略机遇，大力推动核电“走出去”。
 
    　（1）加强机制建设，推进核能合作多点开花
 
    　目前，我国已与“一带一路”沿线多个国家建立了核电核能双边合作机制，“一带一路”的建设将为这些机制注入新的内涵和活力，充分利用交通基础设施互联互通机遇，为推动核电项目合作打下基础。建立区域核能合作组织，组织沿线国家开展核电合作与交流，为和平利用核能建立平台与机制。建立资源与产品推广平台，推广我国核电先进技术、高端装备制造，引进能源资源产品。
 
    　（2）针对不同目标国市场，合理布局核电产业链，打造国际核电合作标志性工程
 
    　针对矿产资源丰富的国家与地区，以技术换资源，保障我国铀资源安全。针对有一定核电基础的国家，注重推广我国工程建设先进经验。针对无核电基础的国家，帮助其开展核电发展规划，开展前期预研。针对有合作基础与意向的国家，把核电列入能够照顾双边、多边利益的项目清单，加快推进首台套出口，打造标志性工程。通过以点带线、由线到面，扎实开展合作，扎实推进项目建设，用核电项目点亮“一带一路”。
 
    　（3）创新思维，发挥“一带一路”金融平台独特优势
 
    　核电“走出去”已经上升为国家战略，国家领导人积极推介我国核电技术，核电已经成为我国“走出去”的一张重要名片，核电首台套出口即将破茧而出。亚洲基础设施投资银行与丝路基金，作为“一带一路”的创新性金融平台，应发挥好这些开发性、政策性金融的独特优势和作用，向核电、高铁等标志性工程倾斜，为其提供坚实的投融资保障。
 
    　（4）充分发挥核电自主化平台的整合与牵引效应，推动我国核电自主品牌“走出去”
 
    　国家核电技术公司是我国三代核电自主化的平台与载体，是核电重大科技专项的牵头实施单位与重大专项示范工程的实施主体，形成了核电自主创新科技体系，具有全产业链协同集成能力拥有CAP1400国家自主品牌，并且在“走出去”方面，土耳其、南非等国际市场开发取得积极成效。建议在“一带一路”框架下，充分发挥核电自主化新平台的牵引和集成作用，推动我国核电“走出去”尽早实现突破。
 
    　参考文献：
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