基于海南的资源禀赋，发展高比例核电，并将其作为海南主力电源，虽然会面临一些问题，但仍极具可行性。如果将核电作为海南主力电源，需要统筹协调源、网、荷、储资源，调控使用各种灵活性资源，并做好大规模发展核电对电网安全及电力系统经济性影响的预判。
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。相关企业、科研院所初步研究认为：要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。
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，推动能源电力需求持续增长，未来可能面临局部电力供应紧张局面。海南全省水电已基本开发完毕，后续开发潜力较小；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成共识；气电成本较高且不低碳，发展规模应适度；风、光资源虽然丰富，但能否发展成为主力电源，仍待深入研究。
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，海南当地风、光可利用资源量难以独立满足该省社会发展对能源的需求，而如果大规模发展新能源，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保持不变，是更合理选择。
从海南省经济社会发展、资源禀赋、电源发展方向与选择、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，以及助力我国早日实现碳达峰等具有重要意义。实践表明，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，核电适合承担海南电力系统发展主力电源的角色。
当然，海南电力系统总体规模偏小，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；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虽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”现象仍长期存在；海南海底电缆容量太小，抽蓄电站发展空间有限。
当然，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、源-网-荷-储统筹协调发展，以及核电比例提高影响全社会用电成本等一系列问题。
以核电为主同时要统筹灵活性资源
核电比例的大小是由当地的政策、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的结果，并随着外部条件动态调整。纵观各国核电发展历程，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。除法国及电力系统非常小的国家和地区外，核电比例基本固定或变化不大，约为20%-30%。由于我国的资源禀赋特点，目前存在不同区域能源电力结构不平衡的问题，福建、广东、浙江、海南等地核电发展较快，核电比重已接近或达到20%-30%的水平。
在一个国家或地区核能发电占比提高到一定比例（或区间）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、核电运行对电网安全性的影响，以及对全社会用电成本的影响等。为应对上述挑战，当前核能发电已达到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，以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，“十四五”海南的新增电源，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，以核电为主的电源结构是传统电力结构，对电网具有友好性，可增加电力系统的转动惯量，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、便于能量管理，但目前来看，海南可用于调节的灵活性电源资源有限，必须统筹协调源、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。
建议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、能源系统及核电机组产生的影响的同时，考虑海南三产及居民生活用电比重不断上升的现实情况，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。通过示范区建设，重点做好核电机组调峰运行能力、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，以及高比例核电背景下海南清洁供能经济性等问题的研究与分析。
未来海南电网的规划发展，也要注意与以核电为主的清洁低碳电源结构的相容性。目前的研究表明，百万千瓦级单机机组接入220千伏电压等级的工程虽然在技术上可行，但核电厂若采用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，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。
四措并举推进海南核能建设
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，将海南建设成为清洁能源优先发展示范区。
为实现上述目标，建议：一是“十四五”期间通过示范区建设，进一步完善强化海南核电发展的清洁能源岛建设思路及中长期发展规划路径；二是从源-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；三是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、建造和运行示范工程建设，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运行规范；四是通过示范区建设，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。
希望通过加强海南高比例核电发展，将海南建设成为清洁能源优先发展示范区，助力政府摸索出一套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：“十四五”期间开展海南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；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，为优先挖掘系统调节能力提供依据；助力核电企业开发利用先进调、前提下的灵活运行，提供指南及标准。
（作者供职于中国电力促进会核能分会，本文仅代表作者个人观点） |
