关于加强高比例核电发展，积极推进具有海南特色清洁能源优先 发展示范区建设的建议

汪永平

中核工程咨询有限公司研究员

2019 年 5 月发布的《国家生态文明试验区(海南)实施方案》提出将海南建设成为清洁能源优先发展示范区，建设海南清洁能源岛。2019 年 7 月，中国电力发展促进会(核能分会)受国家能源局核电司委托，开展了“海南高比例核电发展研究”课题。为积极推进具有海南特色的清洁能源优先发展示范区建设，并进一步促进我国核电事业发展，课题研究建议加强海南高比例核电发展，将海南建设成为以核电为主力电源的清洁能源优先发展示范区。

1 以核电为主构建海南清洁低碳电源结构的优势与面临的主要问题分析

从海南省经济社会发展、资源禀赋、电源发展方向与选择、海南战略定位要求等情况看，“十四五”及中长期海南深入推进实施高比例核电发展，对于海南建设清洁能源岛和打造生态文明试验区，以及助力我国实现碳排放早日达峰等具有重要意义。

从海南能源资源开发利用情况看，核电适合担当海南主力电源。从“十四五” 及中长期发展角度看，海南省经济将快速发展，持续推动海南能源、电力需求的增长，海南未来甚至可能面临局部电力供应紧张。目前，海南省全省水电已基本开发完毕，后续开发潜力小;海南省煤炭资源贫乏，在“去油减煤”政策背景下，未来煤电在海南逐步退出已形成共识;气电成本较高且不低碳，规模应适度;而风、光资源丰富，风、光等可再生能源，能否发展成为主力电源，值得深入研究。

风、光等可再生能源能否发展成为主力电源，主要受制于储能技术和自身发展条件。风电、太阳能发电属于低密度新能源，研究表明海南当地可利用资源量难以独立平衡区域社会发展对能源供应的需求，而如果海陆大规模发展新能源，必将改变海南岛生态环境、自然景观现状，激发土地利用矛盾，甚至带来不可预见的新环境问题，这与海南生态旅游岛的定位不符。因此，2020 年后海南风电和光伏发电规模与现状保持不变，是更合理选择。

从我国及海南核电发展实际情况看，核电适合担当海南主力电源。我国核电技术成熟，运行可靠，经济性高，海南省核电厂址丰富，也有在运核电厂的社会基础，具备发展核电的基本条件，核电承担海南电力系统发展的主力电源角色是合适的。

当前，海南电力系统总体规模小，电源布局不均衡，西部电源集中，北部及东部负荷中心电力供应有限，分区间电力交换较大;海南电网结构仍显薄弱，抵御自然灾害能力较差;联网二回路工程的建成使海南告别了长期以来孤岛运行的历史，增强了海南电网与南方电网电力交换能力，但“大机小网”现象仍然长期存在，海南海底电缆容量太小，抽蓄电站等发展空间有限。

核电担当海南主力电源，有利于解决核电发展中面临的问题。海南高比例发展核电，会面临大容量核电机组并网运行安全、核电配合电网调峰、海南的源网荷储统筹协调发展，以及核电比例提高对全社会用电成本影响等一系列问题，这些问题需通过核电发展来解决。

2 关于构建以核电为主力电源的清洁能源优先发展示范区面临主要问题的应对思路分析

核电发电比例的合适大小，是由各国或地区的政策、技术、市场、资源能源供需、电力系统基础条件等多种因素共同作用下的结果，并随着外部条件动态调整。纵观各国核电发展历程，发展核电的国家或地区，当核电发展到较高水平时，核电所占比重会达到一个相对合理的区间，除法国及非常小的电力系统国家和地区外， 这一核电发展比例基本固定或变化不大，在 20% ～ 30% 的水平。由于我国的资源禀赋等特点，目前存在不同区域能源电力结构不平衡的问题，在福建、广东、浙江、海南等地核电发展较快，核发电比重已经接近或达到 20% ～ 30% 的水平。

一个国家或地区在核能发电占比提高到一定比例(或区间)的过程中，或进一步超过这一比例(或区间)后，可能会面临一些突出问题，主要包括：核电调峰是否安全及会带来什么影响，核电比例提高及其运行对电网安全性的影响，以及核电比例提高对全社会用电成本的影响等问题。为了应对上述挑战，当前核能发电已达到比较高比例的国家和地区，主要通过灵活性资源的快速、准确调控等手段， 实现电力系统自身的供需平衡，进一步满足多元化的能源供需要求。一般都是在灵活性资源缺乏等特定前提下，才考虑核电配合电力系统调峰。

为加强高比例核电发展，将海南建设成为以核电为主力电源的清洁能源优先发展示范区，从“十四五”海南新增的电源看，要以核电、气电和光伏为主， “十四五”后至 2035 年新增电源以核电为主。虽然，海南省要构建的以核电为主的电源结构是传统的电力结构，对电网具有传统电源的友好性，增加电力系统的转动惯量，能提高电网供电可靠性、加强系统扰动恢复能力、降低谐波污染的可能性、便于能量管理。但是，目前看，海南可用于调节的灵活性电源资源有限，必须要统筹协调源网荷储资源发展，深入研究快速、准确地调控使用各种灵活性资源。

根据海南实际，可考虑从电源侧与负荷侧同时发力，在充分考虑以核电为主构建清洁低碳电源结构，可能对海南电力、能源系统产生影响及对核电机组影响的同时，考虑海南三产及居民生活用电比重不断上升等的影响，采取一系列源、荷资源协调控制措施，加强电源建设和需求侧的统筹管理，充分挖掘系统调节能力。而期间，通过示范区建设，重点做好核电机组调峰运行、外部或内部事件导致的机组和电网故障与扰动对核电机组和电网安全运行的影响，以及高比例核电下海南清洁供能经济性等问题的研究与分析应对，十分必要。

未来海南电网的规划发展，要注意与以核电为主的清洁低碳电源结构的相容性。目前研究表明，百万单机机组接入 220 千伏电压等级的工程虽然在技术上应该是可行的，但鉴于核电厂若采用 220 千伏电压等级送出，在占用走廊资源等方面会成为制约，同时，考虑到由于 500 千伏系统安全稳定性高，网损更低，对未来电源接入和电力系统的适应性更强，结合海南电网 500 千伏远景规划，未来百万千瓦核电机组更宜以 500 千伏电压等级接入电网。

3 关于加强高比例核电发展，将海南建设成为具有海南特色清洁能源优先发展示范区重点建设内容的建议

核能是清洁低碳、安全高效的优质能源，在我国构建现代能源体系、保护生态环境，应对气候变化、实现碳中和目标，促进科技进步、提高国家综合实力和保障国家安全等方面，发挥着重要作用。为实现 2035 年基本建成海南清洁能源岛目标， 根据《国家生态文明试验区(海南)实施方案》《海南能源综合改革方案》等有关文件精神，有必要加强海南高比例核电发展，将海南建设成为具有海南特色的清洁能源优先发展示范区。

建议“十四五”及未来中长期时间里，通过加强海南高比例核电发展及其清洁能源优先发展示范区，进一步完善海南核电发展强化版的清洁能源岛建设思路及中长期发展规划路径;从源网荷储各端，统筹开发利用海南省及周边地区各种灵活性资源，开展高比例核电发展条件下源网荷储协调发展的电力、能源系统建设和运行的演示验证;开展适应核电和电网相互影响的安全、经济核电机组的设计与示范工程建设，研究实施高比例核电发展下可行的核电机组配合调峰运行方案及其运行规范;通过示范区建设，探索适应高比例核电发展的海南能源发展相关政策， 以及提高电力系统经济性的基本问题与对策。

海南清洁能源优先发展示范区建设，要走出一条具有海南特色的创新发展之路，需要通过海南高比例核电发展实践，助力政府摸索出一套能统筹推进高比例核电发展前提下的源 - 网 - 荷 - 储端配套项目建设与运行管理的方法和政策路径， 并对外可明确为：“十四五”海南开展高比例核电发展示范区建设，为“一带一路”沿线一些国家和地区高比例核电发展，探索和提供中国方案;需要通过海南特色的清洁能源优先发展示范区建设，助力电网企业经济高效地提高电力系统平衡能力、完善高比例核电发展的风险对电网安全影响对策预案，以及海南联网三回输电系统建设及需求侧的统筹管理的支持政策等，为合理优先挖掘系统调节能力提供依据;需要通过构建以核电为主力电源的清洁能源优先发展示范区建设，助力核电企业开发利用先进调节控制技术等，为实现核电安全前提下的灵活运行，提供指南及标准。(本文刊载结束)