核电界:“为实现碳中和
必须挑战性地扩充核电等无碳电源”
到2050年新增24座大型核电机组和12座SMR
提出利用已撤销核电厂址的方案
第12次电力供需基本计划新增电力需求为2.5GW
亦有声音指出不适合建设2座大型核电机组

塞乌尔核电站全景。韩国水力原子力供图

塞乌尔核电站全景。韩国水力原子力供图

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在制定涵盖至2040年的我国长期电力设备规划——第12次电力供需基本计划之前,外界高度关注其中是否将追加纳入核电。此前的第11次电力供需基本计划中,已经决定到2038年新增1座大型新建核电站和1座小型模块化反应堆(SMR)。


核电界在此基础上主张,第12次电力供需基本计划中仍有必要追加核电建设。由于仅依靠可再生能源难以实现政府提出的碳中和目标,为应对不断增长的电力需求,有观点认为必须大幅扩大作为无碳电源的核电。


在上月29日由大韩电气学会、韩国新能源学会、韩国原子力学会共同主办的“为实现碳中和能源组合的综合能源技术战略”论坛上,首尔大学原子核工学系教授、韩国原子力学会副会长 Sim Hyeongjin 以政府的碳中和情景为基础,预测2050年所需发电量为1257.7千瓦时(kWh),并主张“为达成这一目标,有必要以挑战性的方式扩充无碳电源”。


Sim 教授表示:“如果电源结构过度偏向某一特定电源,将会带来天文数字般的成本负担和电网不稳定,因此构建综合考虑成本、电网稳定性和能源安全的最优能源组合是核心课题。”


Sim 教授提出一项情景方案:在第11次电力供需基本计划之后,从2039年至2050年,每年建设2座大型核电站和1座小型模块化反应堆,其余所需电力则由氢全燃发电来补充。在这种情况下,需要额外新建24座大型核电机组和12座小型模块化反应堆。


该情景假定到2050年可再生能源承担总电力需求的30%。根据 Sim 教授的分析,如果假定第11次电力供需基本计划中的趋势线性增长,到2050年可再生能源将承担总需求的24.8%。即便比第11次电力供需基本计划更为激进地建设可再生能源装机,要实现碳中和仍需要核电站和氢能发电等其他无碳电源。


Sim 教授还提出,将第11次电力供需基本计划中决定通过无碳电源之间竞争方式引入的1.5吉瓦(GW,2035年至2036年)装机,以及暂缓决定的1.6吉瓦电源(2037年至2038年),合计3.1吉瓦,也由核电来替代的方案。


若按核电界的主张新建24座核电机组,至少需要新增3处大型核电厂址。目前在运营的核电站,通常在1处厂址内运行4座大型核电机组。Sim 教授表示:“如果优先利用过去文在寅政府时期原计划建设后又撤销的2处厂址,这是可行的。”也就是提出将庆尚北道盈德的 Cheonji 核电站、江原道三陟的 Daejin 核电站厂址作为新核电站厂址加以利用。


一直主张扩大可再生能源的进步阵营则反对追加建设被视为“刚性电源”的核电。理由是核电出力调节困难,会与波动性较大的可再生能源发生冲突。


对此,韩国水力原子力公司正在开发将 APR1400 等最新型核电机组出力降低至50%的技术。目前国内正在开发的创新型小型模块化反应堆(i-SMR),在设计阶段就已纳入可将出力从100%最多降至20%的技术。


核电界解释称,由于在可再生能源发电量较多的时段可以降低核电出力,因此核电与可再生能源具有互补性。


i-SMR 技术开发事业团团长 Kim Hangon 说明称:“目前正在开发的 i-SMR 可以实现日内100-20-100%的负荷跟踪运行,且每小时可变更出力达40%。”i-SMR 被设计为一年内最多可进行300次负荷跟踪运行。


不过,令人担忧的是,我国迄今几乎没有核电机组负荷跟踪运行的经验。Kim 团长表示:“就像汽车即便具备再高端的配置,如果不用就毫无意义一样,核电也需要不断积累负荷跟踪运行的经验,这一点非常重要。”


在当天的论坛上,国民力量党议员 Kim Sohee 表示:“作为无碳电源,核能的作用十分重要”,并建议称“在废止燃煤火电的地区引入小型模块化反应堆是更为理想的选择”。


另一方面,预计在第12次电力供需基本计划中,电力需求仍将持续增长。在上月22日举行的“第12次电力供需基本计划电力需求展望公开讨论会”上,第12次电力供需基本计划制定总括委员会在基准情景下预测,到2040年电力需求将达到131.8吉瓦。


这一数值比第11次电力供需基本计划中到2038年预测的129.3吉瓦多出2.5吉瓦。考虑到以2025年为基准,国内电力装机容量为100.9吉瓦,意味着今后15年内需要将电力装机规模再扩大约1.4倍。


总括委员会认为,尽管经济增长率放缓,但受半导体等高端产业、人工智能(AI)普及带来的数据中心扩张、电气化等趋势影响,电力需求将继续增加。尤其是在基准情景下,到2040年因电气化带来的电力消费量将达到112.6太瓦时(TWh),远远超过高端产业(29.3太瓦时)和数据中心(26.5太瓦时)。


国内大型反应堆 APR1400 机型单机设计容量为1.4吉瓦,为提高效率,通常一次性成对建设2机组。以此推算,只有当电力需求增加达到2.8吉瓦以上时,才具备追加建设核电站的可能性。核电界一位相关人士表示:“仅从第12次电力供需基本计划制定总括委员会预测的2.5吉瓦电力需求增量来看,追加建设大型核电站可能存在困难。”


第12次电力供需基本计划制定总括委员会在完成需求规划后,将依次就设备规划、电网革新等分委员会内容举行公开讨论会,计划最快于上半年发布第12次电力供需基本计划暂定方案。气候能源环境部第二次官 Lee Hohyeon 也暗示,随着可再生能源扩张,第12次电力供需基本计划将强调灵活的电力设备运行。



Lee 次官表示:“如果一年365天、四季全年的电网都无法实现灵活运行,今后将迎来难以应对电力供需的时期”,“第12次电力供需基本计划将成为首次从365天电力供需状况出发进行通盘思考的电力供需基本计划。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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