厂址是核能项目落地的根本保障,增加厂址资源储备是核能产业可持续发展的关键前提。中国核能行业协会日前发布的《利用退役煤电厂址改建核能项目的研究》(以下简称《研究》)指出,在我国能源转型的关键期,退役煤电厂址改建核能项目新场景不仅能为核电厂址开发拓展新空间,还能让退役煤电厂址及其他空闲工业园区焕发新生机,为地方经济社会可持续发展注入新动能。

据中国核能行业协会专家委特邀顾问、国家电投原董事长王炳华介绍,在全球应对气候变化和能源转型进程加速的背景下,退役煤电厂址改建核能项目作为一种新旧动能转换新场景已引起国内外关注,部分研究机构已围绕这一方向开展了前瞻性研究。2024—2025年,中国核能行业协会组织国内能源龙头企业围绕“退役煤电厂址改建核能项目关键问题”开展了系统梳理和研究,并取得研究成果。

改建小堆可行性更高

王炳华指出,全球核能技术路线发展近年不断丰富,由单一大型压水堆向多路线、多场景应用演进,为核能机组替代退役煤电提供了多样化技术路线选择。此外,核能综合利用技术快速发展使核能替代煤电的落地场景更加丰富,全球范围内加码布局的“核能+”数据中心项目即为典型场景。核能还可经济地为工业园区提供各种高低参数蒸汽,满足难脱碳行业的清洁低碳转型需求,而且富余电能还可制氢,低品位热能可替代传统燃煤锅炉实现清洁供暖。这些都是核能项目未来在退役煤电厂址发挥积极作用的具体场景。

在核能替代退役煤电的选址可行性方面,《研究》指出,最容易构成颠覆性的因素是人口条件和地震条件。在深度调研全国26个省区的149个煤电厂址(包括110个内陆厂址和39个滨海厂址)的基础上,《研究》指出,重点考量地震和人口条件两个关键性限制因素后,10.07%的煤电厂址具备改建大型核动力厂的潜力,41.61%的煤电厂址适合改建小型堆核能项目,凸显小型反应堆替代煤电厂址更具高可行性。

技术可行性之外,经济性和社会效益也是重要考量维度。

煤电厂址改建核能项目的一大优势是可利用现有基础设施,减少土地资源和资金成本,初步分析可节省投资约10%。《研究》发现,如果仅利用煤电厂场地,可节省投资约0.8%—1.6%;若能复用部分非生产子项/系统和生产子项/系统,可分别节省投资约3.3%左右和1.0%—6.9%。若进一步考虑常规岛设备的重用,参照国际相关研究提出的设备重复利用条件,可使投资节约提高到18%—21%。

此外,煤电厂址改建核能项目在产业升级、就业接续、环境效益、财政税收、电网平衡等宏观层面可带来积极的社会效益,特别是可盘活地方老旧工业资产,创造大量高技能就业岗位,解决煤电退役带来的产业空缺和职工再就业问题。

改建项目面临挑战

在肯定多方面可行性及优势的同时,王炳华也坦言退役煤电厂址改建核能项目面临改建的核能项目技术路线、选址评价标准差异、厂址应急条件以及运行管理问题等挑战。

《研究》指出,滨海大型退役煤电厂址,宜采用大型核电机组替代并开展多元利用。例如,在水资源短缺的华南滨海区域可配套建设大型海水淡化设施,破解淡水资源瓶颈。而在电力需求旺盛的东南沿海地区,则以大型核电机组发电为核心,优化区域电网结构,增强电力供应韧性。

对于小型退役煤电厂址或地表水匮乏的偏远地区,《研究》认为,宜采用先进小型堆、高温气冷堆或其他安全性更高、环境适应性更强的先进反应堆技术,可根据区域能源需求构建多能耦合体系。在供热需求突出的东北、华北和西北地区,发展核能清洁供暖系统。在西北地区,探索建设风光火核储一体化清洁能源基地。

针对选址评价标准差异问题,王炳华表示,核电厂的选址严格遵循“纵深防御”的核安全理念,各项设计基准参数要求大多高于煤电厂,安全性和环境相容性标准也更高。对此,《研究》指出,核能行业要进一步加强先进核能型号的安全设计,提高抗震能力,提升核电机组抵御外部自然和人为事件的能力。同时,加强先进堆型安全目标实现方法的分析论证,优化小堆在地震地质、应急和防洪等方面的选址标准,提高退役煤电厂址改建核能项目可行性。

相比煤电,核电厂的应急影响范围和响应也更复杂。王炳华提出,应加快更安全、更经济、环境更友好的先进核能型号开发,推动科学简化应急计划和响应。

此外,由于煤电机组可能分期退役,因此可能存在部分机组与核电机组同厂址共存情况,而同一厂址涉及不同监管体系,跨部门高效协调机制必不可少。而且,核电和煤电在安全文化、运行规程及管理模式等方面存在显著差异。《研究》指出,后续开展核电和煤电机组并存厂址的管理标准与协同运行规程研究,探索建立安全文化融合机制,明确权责边界与协调流程,以降低多主体并行的运行风险。

多措并举推动“煤改核”

据电力行业此前预测,若按照30年设计寿命计算,2021—2030年,我国退役煤电机组容量接近1亿千瓦,占比约10%,2030年左右退役煤电机组占比将大幅增加。到本世纪中叶,“十二五”“十三五”时期投产的煤电机组将陆续达到设计寿命期限。

王炳华表示,退役煤电厂址改建核能项目既高度契合新型能源体系建设与碳达峰战略部署,有力支撑生态文明建设与绿色低碳循环发展,也是保障电力系统安全稳定、平滑衔接煤电退役、拓展核电厂址资源的关键稳妥路径。

基于充分发挥核能在构建新型电力系统、加快建设清洁低碳安全高效的新型能源体系中的作用,助力“双碳”目标实现的考量,《研究》提出以下三点建议:

第一,建议国家层面关注和支持这一领域的深化研究和论证,鼓励能源领域开展退役煤电厂址改建核能项目的厂址分析遴选,并牵头探索建立煤电厂址改建核电的流程、评价标准体系、相关配套政策。

第二,建议地方政府在制定本地能源与产业转型规划时考虑退役煤电厂址及其他闲置老旧工业场地改建核能项目的可能性,研究政策要素支撑,做好可能厂址的保护,积极争取国家示范试点。

第三,建议煤电企业与核电企业合作开展退役煤电厂址改建核能项目可行性深化研究,适时开展示范工程立项建议。