后疫情时代我国核能产业发展的挑战与机遇

王海洋

(中国核电发展中心，北京,100043)

2020年伊始，突如其来的新冠肺炎疫情对我国经济社会发展带来前所未有的冲击。在党中央坚强领导下，社会各方面应对举措得力有效，疫情得到控制，展现了“中国力量”“中国精神”“中国效率”。当前，我国经济社会运行正在逐步恢复正常，但从第一季度统计数据仍可见此次疫情影响的严重程度。目前新冠病毒还在全球多个国家肆虐蔓延，已成为全球大流行疫情，对于疫情何时能够被完全控制，尚无较为明确的结论，因此未来一段时间国际政治、经济等方面的走向仍存在巨大不确定性。

能源是社会经济运行的动力与血脉，新冠肺炎疫情对于实体经济的打击和对国际政局的影响已经严重影响到了能源领域。当前全球能源消费仍然以化石能源为主，近年来环境污染、气候变化问题越来越得到广泛重视，能源系统正处于向多元、清洁、低碳方向转型的关键时期。核能主要以发电的方式提供零碳排放的稳定基荷能源，在2019年为全球提供了约10%的电力，同时在供热、供汽、海水淡化、制氢等领域有巨大的推广应用潜力，其未来发展对全球能源清洁转型、实现人类社会可持续发展至关重要。我国已提出“清洁低碳、安全高效”的能源发展战略，核能作为传统的高技术行业，能够带动上下游产业链技术进步，其安全高效发展是实现我国能源系统清洁化转型的重要基础。

鉴于此，本文试图通过分析疫情对能源产业和相关行业的影响，展望产业发展趋势，结合有关目标规划，讨论分析在后疫情时代可能面临的的挑战和潜在机遇，初步提出有关工作建议，为产业发展相关政策制定提供参考。

1 新冠疫情对全球能源格局的影响及展望

1.1 对全球能源格局的影响

1.1.1 经济增长预期波动，能源需求前景不明

截至2020年7月底，全球累计确诊新冠肺炎病例数超过1600万人，累计死亡约65万人。从国外逐日新增病例数来看，7月以来，日均新增确诊人数超过20万人，且仍有继续扩大的趋势。疫情之下，以美国为代表的西班牙、意大利、英国、法国、德国等发达经济体受第一批受到波及，生产生活秩序难以在短期内恢复，给全球经济增长预期增加了诸多不确定性，从而使能源需求前景变数增加。1月下旬，全球石油市场受疫情影响供应过剩局面扩大，原油价格大幅下跌。国际能源署(IEA)4月30日发布报告指出，新冠肺炎疫情的蔓延对全球能源系统造成了近70年来的最大冲击，预计2020年全球能源需求将下降6%[1]。

1.1.2 逆全球化浪潮抬头，能源系统清洁化转型和发展路径可能改变

疫情的到来使越来越多的国家意识到，无论经济如何全球化，与国家安全、人民生命直接相关产业都需要掌握在自己手里。在后疫情时代，逆全球化浪潮、贸易保护主义将抬头，每个国家都将更为重视提高自身能源安全和产业链完整性。各国将出台一系列经济刺激政策，很可能部署投资拉动效益更大、见效周期短、技术更成熟的传统化石能源项目，或者囿于能源需求增长动力不足，减缓清洁能源项目部署的节奏，最终在一定程度上改变能源产业转型发展路径。

1.1.3 生产和物流供应受阻，能源项目受影响

疫情使得全球供应链和物流行业受到一定冲击，传统能源行业和可再生能源行业均不可避免地受到了影响。中国是全球主要的光伏产品供应国，产业链波及效应导致全球光伏产业近期表现低迷。虽然与太阳能光伏发电相比，风能供应链的全球化程度更高，但由于欧洲意大利、西班牙等国以及印度疫情爆发，制造工厂关闭，在美国已经有多个风能项目收到了来自供应商的“不可抗力”通知，警告可能会延迟交货。[2]

1.2 对我国能源有关产业影响

1.2.1 能源增速回落，需求侧未来预期不确定性增加

经过今年第一季度举国抗疫的有力举措，我国国内疫情基本得到控制，自2020年4月起，本土增长病例趋近于零，新增输入性病例正在受到严格控制，规模以上企业基本全部复工复产，中国已成为新冠疫情下世界最安全、全球生产能力最稳定地区。然而随着国际环境日趋复杂，疫情使引领我国经济增长的投资、消费、出口“三驾马车”均受到一定冲击，特别是出口方面。统计数据显示，2020年第一季度我国GDP同比下降6.8%，全国全社会用电量同比下降6.5%；1月、2月，我国原煤产量、原油加工量出现负增长，能源行业增长动力减弱。第二季度，随着疫情影响减弱，生产生活秩序逐步恢复，我国GDP比上年同期增长3.2%；上半年全社会用电量逐步回升，5月和6月明显超出去年同期水平。

1.2.2 国际产能合作意愿下降，能源领域部分产业面临产能过剩风险

疫情助推逆全球化浪潮，使得大量国家的国际产能合作意愿下降。在能源领域，产能过剩风险主要集中在可再生能源方面，疫情导致大部分风能、太阳能上游厂家停工、中游物流中断。我国是全球最大的光伏板制造国，产量约占全球70%，在疫情影响下欧美等主要消费市场关于对中国光伏设备供应降低依赖性的声音高涨，使我国复工后可再生能源产能过剩风险增加。

1.2.3 进一步降低用能成本政策出台，能源企业经营压力增加

2020年是全面建成小康社会的决胜之年，随着国内的疫情得到有效控制，各地各部门正统筹大局，努力保障经济稳定运行。后疫情时代全球产业竞争加剧会带来更大的用能成本降低压力。2月，国家发展改革委出台有关政策确保能源供应，降低企业用能成本、推进复工复产。预计该政策将持续一段时间，给能源企业经营带来一定压力。

1.2.4 新业态促进能源技术转型升级

疫情之下，信息技术发展所引领的科技革命和产业变革正加速进入智能融合新阶段，互联网、大数据、物联网、区块链、人工智能等新业态发展动力进一步增强，这给传统能源技术带来了转型升级的发展机遇。在国家进一步降低全社会用能成本的决心下，能源有关产业要实现新的发展，就必须紧跟“云大物移智链”的发展大潮，依靠能源数据等新的生产要素和能源区块链等新的能源技术，彻底革新企业管理体制和文化思维，加快向先进能源科技、高端能源服务方面转型升级[3]。

1.3 全球能源格局下核能产业发展展望

1.3.1 在建在运核能项目均将不同程度受疫情影响

虽然核电行业没有像其他行业那样因疫情蔓延而受重创，但全球多国的核电项目都不同程度地进行了减员、停工、或推迟投运时间等[4]。对于劳动密集型的在建核电项目，其拖期风险将进一步扩大，据媒体报道，2020年4月30日美国唯一在建核电Vogtle项目累计171人确诊感染新冠病毒；在运行机组也可能受降负荷、检修工期拉长等因素影响，设备利用小时数或将有所下降。

1.3.2 核能及相关新技术的发展机遇期或已到来

国际能源署(IEA)2019年11月发布的《世界能源展望2019》指出，在低碳技术不断发展的情况下，电力需求将以整体能源需求的两倍速度增长；到2040年，低碳能源在总发电量中占比将会超过一半[5]。虽然新冠疫情可能降低全球能源增长预期，但同时也促进了远程办公、无人值守、智慧电厂、智能电网、网络课堂、互联网经济、5G基础设施、区块链技术等数字经济新业态加快发展，因此在后疫情时代，经济社会发展将更加依赖电力。在后疫情时代，为了达到全球减碳目标，核能可能成为拉动经济、零碳排放、稳定基荷的重要战略选择。对我国而言，加快核能技术，稳步推进零碳排放的核电及核能综合利用项目、着力开发氢能等清洁能源更是重要战略选择。

2 核能产业发展现状及目标规划

2.1 全球核能发展概述

当前，民用核能主要用途为发电，其次是陆地供热、海水淡化、海上浮动堆等。截至2020年7月底，全球在运核电机组440台，装机容量约3.9亿kW,在建核电组组54台，装机容量超过0.57亿kW。2019年全球核电装机占比5.4%，发电量约占全球总发电量的10%。此外，俄罗斯、瑞士、瑞典、保加利亚等国家使用核能进行民用供暖已有数十年的历史，目前全球有超过50台机组采用热电联供方式。

虽然近年来随着风电、光伏等可再生能源迅速发展，核能在全球能源体系中占比略有下滑，但美国、俄罗斯、法国等老牌核电国家仍然在不断研发新的核能技术，制定政策支持其商业化推广部署，并继续深化完善有关技术的基础研究。

美国是全球民用核能第一大国和第一强国，其核能发展规模、运营业绩和相关技术均长期处于国际领先水平。截至2020年7月底，共有95台机组在运行，2台在建。2018年美国核电发电占比19.3%，是第一大零碳电源；现有2台AP1000大型压水堆机组在建。过去几届美国政府的政策导向都是支持并推动核能发展，加强核能技术创新理所应当成为了美国核能发展的核心要务[6]。美国在2018年9月发布了《核能创新能力法案》(NEICA，Nuclear Energy Innovation Capability Act)，2019年1月，发布了《核能创新和现代化法》(NEIMA，Nuclear Energy Innovation and Modernization Act)，同年8月，能源部宣布建立国家反应堆创新中心(National Reactor Innovation Center，NRIC)。

俄罗斯近几年来不断通过示范建设新技术项目、锁定海外新核电项目市场等方式扩张、巩固其在核能领域的地位。截至2020年7月底，共有38台机组在运行，4台在建。2010年，俄罗斯政府批准了《2010—2015年和2020年新一代未来核能技术发展规划》，支持对铅—铋快堆、铅冷快堆和钠冷快堆、MOX燃料等技术的研发。核技术出口是俄罗斯的国家战略，已在全球核电站建设市场上占据主导地位，目前已拥有13个国家超过34个核电机组订单。此外，俄罗斯还拥有核动力破冰船、浮动堆、空间堆等军民两用核技术。2019年8月俄罗斯浮动堆罗蒙诺索夫院士号正式服役，装载2座3.5万kW KLT-40S反应堆，为远东堪察加地区供能。

发展核能一直是法国能源战略核心。截至2020年7月底，法国共有56台机组在运行，1台在建。奥朗德政府提出于2035年将核电发电量占比由现在的70%以上降至50%，更多是出于能源系统多元化、确保安全稳定的角度考虑。法国核电规模化建设起步早，预计2021—2030年间将有约40台机组即将退役[7]。目前的能源转型计划仍为新建核电项目留下了空间，预计其将继续保持全球核能发电占比最高国家的地位。法国一直是应对全球气候变化的主导国家之一，而新的核电项目对实现气候目标十分重要。

2.2 我国核能产业现状及目标规划

2.2.1 我国核能产业现状

我国首座核电站——秦山核电站于1985年开工建设，1991年并网发电，至今已有约40年不间断的民用核能发展经验。截至2020年7月底，我国大陆运行核电机组47台，装机容量4874万kW，在美国、法国之后居于全球第三位；在建机组13台，装机容量约1475万kW，多年保持全球首位。2019年，我国核电发电量约占总发电量的4%，相比于全球平均约10%、经合组织(OECD)成员国平均约18%的发电量占比水平，仍有较大发展空间。

我国是全球少数几个拥有完整核能产业链的国家之一，在铀资源开发、核燃料供应、工程设计与研发、工程管理、设备制造、建设安装、运行维护和乏燃料后处理、放射性废物处理处置等产业上下游领域均具有较为扎实的能力。在大型核电技术方面，我国成功地从引进美俄法技术、批量化建设二代(加)核电机组中汲取经验，研发、建造了具有自主知识产权的三代核电机组；在四代核能技术方面，高温气冷堆示范工程已在山东石岛湾落地，预计很快将投入商业运行；钠冷商用快堆已开工建设，熔盐堆等第四代核电技术也在开展研究；在设备制造方面，我国已经实现包括主泵、DCS等关键设备的自主化；在聚变堆研究方面，中国作为重要成员之一积极参加国际热核聚变反应堆计划，并在关键领域取得了重要进展；在小堆方面，我国正在开展多种技术研究，其中最成熟的小堆技术已接近工程示范；在核能综合利用方面，有多个核电厂应用了海水淡化，海阳核电一期工程已于2019年实现向当地供暖，核能制氢、工业供汽、浮动堆、海上平台及边远地区热电联供等技术也正在研发过程中。

可以看出，我国核能产业的发展具有巨大的潜力，能够为规模化替代化石能源、实现多种场景下的供能、优化能源结构提供坚强保障。

2.2.2 我国核能产业有关目标规划

我国《能源发展“十三五”规划》提出对能源消费总量和能耗强度实施双控，根本扭转能源消费粗放增长方式，要求2020年煤炭消费在一次能源中的比重降到58%以下，非化石能源与天然气等低碳能源的联合占比达到25%[8]。

《能源生产和消费革命战略(2016—2030年)》进一步提出到2030年能源消费“控制在60亿吨标准煤以内”，“可再生能源、天然气和核能利用持续增长，高碳化石能源利用大幅减少”。非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右，天然气占比达到15%以上，即低碳能源联合占比达到35%，新增能源需求主要依靠清洁低碳能源满足；推动化石能源清洁高效利用，二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰；单位GDP能耗达到目前世界平均水平；能源科技水平位居世界前列；采用最新安全标准，安全高效发展核电，加强核电全产业链的协调配套发展。展望2050年，“能源消费总量基本稳定，非化石能源占比超过一半”[9]。

《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年》提出，在核能领域，要重点发展三代、四代核电，先进核燃料及循环利用，小型堆等技术，探索研发可控核聚变技术。在第三代压水堆技术全面处于国际领先水平基础上，推进快堆及先进模块化小型堆示范工程建设，实现超高温气冷堆、熔盐堆等新一代先进堆型关键技术设备材料研发的重大突破。开展聚变堆芯燃烧等离子体的实验、控制技术和聚变示范堆DEMO的设计研究。在氢能领域，研究基于可再生能源和先进核能的低成本制氢技术[10]。

要完成上述目标，核能作为可规模替代非化石能源的优质基础能源，必须在未来能源发展中发挥更大作用[11]。

3 我国核能产业面临挑战分析

3.1 能源系统清洁转型或由依靠增量变为优化调整存量

根据国家统计局数据，“十三五”以来，我国逐年新增能源消费呈上升趋势，这为新的能源项目，特别是非化石能源项目留下了增量空间(见图1)。2011年非化石能源仅占一次能源消费比例8.4%，至2019年已逐步上升为14.9%；在电力消费领域，非化石能源贡献超过31%。与此同时，火电存在一定产能过剩问题。2018年我国火电平均利用小时数仅为4361 h，2019年进一步下降至4293 h。

图1 2011—2018年中国一次能源消费总量及非化石能源消费逐年新增情况

疫情的到来将在一定程度上影响能源需求增长，进而挤压新增能源项目空间，原来依靠“增量”的清洁转型模式变为更加依靠优化调整“存量”，在后疫情时代，能否充分发挥核能潜力对化石能源进行清洁替代，将是影响产业发展走向的关键因素。

3.2 部分关键设备、零部件和材料供应存在一定风险

近年来，通过我国“二代加”核电机组的批量化建设以及三代核电技术的自主化、四代核电技术的研究示范，核电装备自主化率已经越来越高，压力容器、蒸汽发生器690传热管、核级锆材、核级焊材等关键设备材料相继实现国产化，但仍然有部分关键设备、零部件和材料的产业供应存在风险。疫情期间美国又进一步严控向我国出口高技术产品，对我国部分核电新项目的影响需认真评估。

对此，我们要继续以国家重大专项等研究项目为依托，从标准体系建设和基础科研环节入手，逐个攻关解决，进一步提高核电项目关键设备、零部件和材料的供应链可靠性。同时需要注意，我国核能行业逐步由大做强的过程中，很多新技术、新标准由“引进-消化-吸收”转为进入“无人区”，技术原创将成为“新常态”，因此要建立一套鼓励创新、保护自主知识产权的良好机制。

3.3 逆全球化冲击核电“走出去”

2019年，我国首次提出并成立了“一带一路”能源合作伙伴关系，现有30个国家加入，致力于解决成员国的能源发展问题。该合作框架进一步促进了国际产能合作、对外直接投资、对外承包工程等，使更多由中国主导的能源项目落地。疫情暴发后，已有超过50个国家停飞航班，超过130个国家和地区采取入境管制措施，这其中就波及一些中国能源合作项目[12]。工人节后无法按时返工、物资供应中断等问题已影响了部分能源国际合作重点项目。

推动核电“走出去”是国家战略，是我国与合作方双边政治、经济交往的重要议题。疫情使“逆全球化”倾向加剧。核电项目具有前期投资大、建设周期长、劳动力和技术密集型等特点，疫情的出现可能使得部分国家对自主技术、人才以及资金的渴求程度更高，在核电技术转让、人才队伍培养、上下游产业链、核燃料保障、贷款等方面提出更多需求，使得核电“走出去”难度进一步增加。

对此，我们要更加重视核电全产业链的“走出去”，通过“核电技术装备‘走出去’产业联盟”等产业合作机制带动企业呈“联队式”进军目标市场，并提前布局，培养一批核电技术、工程建设、项目管理人才，研究“走出去”过程中的核燃料保障支持机制，完善对外投资法规制度，促进海外核电项目尽早落地。

3.4 新项目成本下调压力增加

新冠疫情让政府更加坚定降低全社会尤其是中小企业用电成本的决心，电价进一步下调是大势所趋[13]。核能新技术的研发需要投入大量资金，安全要求不断提高也给成本控制带来难度，且新的核能技术，特别是核能综合利用方面的项目试验-示范-商业化部署周期较长，未来核能项目将面临更大的成本控制压力。

在后疫情时代，市场竞争可能更为激烈，在研发核能新技术时要摒弃完全依赖保障性消纳政策的想法，更多地考虑其经济效益，打破核能新技术成本越来越高、经济性越来越差的怪圈，更多回归能源的市场属性。

4 后疫情时代我国核能产业发展机遇

4.1 社会制度优势确保经济社会较快复苏，未来市场需求有保障

中国经济的最大韧性来源于中国共产党的领导和社会主义集中力量办大事的制度优势，经过70多年发展，中国已奠定了实力雄厚的物质基础和生产能力，且拥有超大规模的市场及巨大的内需潜力[14]。作为世界第二大经济体，改革开放后数十年来我国保持着中高速经济增长，疫情的到来虽然对我们的实体经济造成了较大冲击，但依靠我国的制度优势，通过经济调控和一系列政策工具，加之互联网经济等新业态的蓬勃发展，我国经济社会将快速自我修复。虽然预计短期内能源供应相对宽松，但中长期来看能源需求增长空间仍然较大。

核电项目建设周期长、投资规模大，既可发挥稳投资作用、又不增加近三年电力消纳的压力，对于推动未来能源结构优化具有重要作用。核能产业要牢牢把握发展的机遇期，一方面推进新的建设项目以拉动经济增速回归，另一方面针对后疫情时代的新业态发展特点，加快布局核能综合利用项目，在未来市场中抢占先机。

4.2 践行大国承诺，核能助力能源系统清洁化转型

2015年，我国在巴黎协定中庄严承诺，2020年碳强度下降40%～45%，计划到2030年二氧化碳排放达到峰值并争取尽早达峰，单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降60%～65%。

全球能源生产贡献了一半以上的温室气体。核能生产过程中不排放二氧化碳等温室气体，不排放二氧化硫、氮氧化物等有害气体以及粉尘等污染物。根据国际原子能机构(IAEA)有关报告分析，即使从整个产业链看，核能单位发电量的碳排放也是最小的[15]。

当前受疫情影响，能源供需形势趋于缓和宽松，利用这一机会窗口，加大对核能产业基础设施投资和多元化开发，是重要的能源转型战略，在完成能源结构优化的同时，支撑我国对国际社会做出的承诺。

4.3 积极发展新技术，发挥我国核能产业发展经验和人才优势

我国民用核能产业经过近40年不间断的发展，已经具备完整产业链和全面的科研设计建造运行能力。特别是在先进核能技术的研发方面，我国已参与了多个国际核能合作机制，在小型堆、四代堆、聚变堆等方面不断探索深入，近年来逐渐成为推动全球核能技术发展的重要力量。

随着我国人口红利向人才红利转变，科研水平和装备制造能力不断提高。在后疫情时代，产业结构的调整将促使用能需求方式转变，特别是在特殊场景供电、民用和工业供热、制氢、海水淡化等领域。核能行业要更加坚定不移地研发新技术，尽快推动具备条件技术的示范项目建设。

4.4 与“云大物移智链”等信息技术相结合

“云大物移智链”是指云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链等新型信息技术。根据中国信息通信研究院《工业互联网产业经济发展报告(2020年)》，2018年、2019年我国工业互联网产业经济增加值规模分别为1.42万亿元、2.13万亿元，占GDP比重分别为1.5%、2.2%[16]。近一段时间的新冠疫情，进一步催生了有关新业态的发展。预计2020年，我国工业互联网产业经济规模将达3.1万亿元，占GDP比重为2.9%。在后疫情时代，数字经济爆发式增长，将带动电力需求稳步提升，给核能产业带来发展空间，且核能作为传统的高技术产业，如能够与这些技术结合，必将促进技术革命和产业升级。

国内一些核能企业已经在布局云计算、大数据、物联网、移动互联有关技术，逐步建立起数字核电，运用云平台技术进行核电设计研发，应用物联网技术进行设备在役检修。目前，不少企业正以数字核电为基础，整合其数字化资产，通过工业物联网和人工智能技术，建设智能核电，把实时监测获得的设备数据进行分析、在线仿真、数据挖掘和预判，与控制系统进行智能交互，从而加强人机物的融合，提升机组的安全性和经济性。

下一步，智慧化是核能技术发展的方向。智慧核电是对数字核电、智能核电的进一步提升，运用人工智能、区块链等技术，将智能设计、智能制造、智能建造和智能运维充分融合，对核电站设计、建造、运维、经验反馈等过程中生成的海量数据自动收集、分类、计算、分析和深度挖掘，通过集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策技术，使核电站具备自学习、自适应、自趋优、自判断、自恢复、自组织的能力[17]。

5 建议

“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”是党的十九大提出的工作目标。能源与国计民生息息相关，在后疫情时代，核能或将成为拉动经济、零碳排放、稳定基荷的重要战略选择，核能产业安全高效发展，对于优化能源结构、保障能源安全、推进经济和生态环境协调发展的具有重要作用。

核能产业要积极践行“四个革命、一个合作”能源安全新战略，在“安全高效”上下足力气，实现高质量发展。

5.1 确保核电机组安全稳定运行、项目顺利开工建设，保持行业发展良好态势

此次新冠疫情爆发后，我国政府已经采取及时有效的措施和财政政策进行干预，有效缓解了其负面影响，体现出我国制度优势。核能行业应充分利用这个宝贵窗口，有计划、分梯次地恢复在运、在建机组生产秩序，推动前期项目工作稳步开展，为开工建设做好各方面准备，同时需要针对可能的疫情二次爆发风险及其次生问题做好应急预案，保持行业安全高效发展的良好态势。

5.2 在研发新技术过程中注意成本控制，回归能源的市场属性

新冠疫情让政府更加坚定降低企业用电成本的决心，售电端进一步市场化，促进电价继续下调是大势所趋。在研发推广核能综合利用有关技术的过程中，要更多地考虑其经济效益，打破核能新技术成本越来越高、经济性越来越差的怪圈，更多回归能源的市场属性。

5.3 依托国家重大专项等研究项目，继续开展关键设备、部件和材料的自主化技术攻关

从标准体系建设和基础科研环节入手，逐个攻关解决，进一步提高核电项目关键设备、零部件和材料自主化率，实现产业链供应安全。

5.4 开展“云大物移智链”等新技术研究，为下一步发展奠定技术基础

以企业已经建设的数字核电为基础，整合其数字化资产，通过工业物联网和人工智能技术建立起智能核电，提前研究人工智能、区块链等技术，推进智慧核电发展。

5.5 在拟发展核电国家提前布局，在技术转让、人才培训、产业链培育、核燃料保障等方面不断探索

疫情的出现可能使得部分国家对自主技术、人才和资金的渴求程度更高，因此要继续探索新的合作模式，为核电技术转让、人才队伍培养、上下游产业链、核燃料保障、资金保障等创造更好条件。