隨著核電規模的進一步提升，結合核電特點及其發展實際，以及電力系統靈活調節的需求，發展靈活性核能，統籌核能發電與新型儲能的開發利用，增強核能系統的可調節性十分重要。

 

電力系統靈活性需求呼喚核電配儲

 

我國新能源(600617)規模快速增長、負荷峰谷差持續拉大，將進一步提高電力系統靈活性需求。國家電網預測，“十四五”末國網經營區內的靈活性資源需求將達到6.8億千瓦，大大超出傳統電源和抽水蓄能的調節能力，電力系統調節能力缺口約為1億千瓦。煤電仍是最重要的靈活性資源供應主體，提供的靈活性資源占比仍超過50%。

 

在此背景下，改造傳統火電，提升其靈活性的同時，有必要加強電力系統靈活調節能力建設，統籌核電配套新型儲能的基礎設施建設，多角度、多層次、多途徑發展新型儲能技術，積極構建與電力系統協調發展的電力儲能體系。

 

為增加靈活調節電源，有關部門提出將儲能納入電力系統，探索建立靈活性資源容量市場機制。相關數據顯示，截至2021年底，我國新型儲能累計裝機僅為400萬千瓦，而虛擬電廠的調節負荷作用有限。預計“十四五”期間，抽水蓄能的造價、壽命和安全性仍優于電化學儲能，大容量系統級儲能應優先發展抽水蓄能。

 

但是，煤電靈活性改造、抽水蓄能電站的開發利用都存在不同程度的限制。這使得電化學儲能、壓縮空氣儲能、氫儲能等新型儲能技術將成為未來清潔能源更大規模發展的重要支撐。新型儲能容量可大可小，環境適應性強，能夠靈活部署于電源、電網和用戶側等各類場景，可以作為抽水蓄能的補充。“十四五”期間及中長期需要兼顧電網、抽水蓄能及新型儲能，合理確定發展規模、設施布局、接入范圍和建設時序，引導抽水蓄能和新型儲能合理布局、有序發展。

 

近期，相關部門先后出臺了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》《“十四五”新型儲能發展實施方案》等文件，提出多元發展儲能技術，以需求為導向，探索開展儲氫（氨）、儲熱（冷）及其他創新儲能技術的研究和示范應用。同時，不同的儲能技術要針對典型應用場景，滿足不同時長和頻率的儲能要求。值得一提的是，氫儲能也被明確納入創新儲能技術。

 

值得注意的是，目前，由于參與電力系統靈活調節的技術相當復雜，核電尚未開展日跟蹤調節等活動，而是通過市場輔助服務費用的分攤來處理。當然，一些省份，例如福建提出，進入深度調峰區間時，核電機組負荷率降到75%時將給予一定補償。

 

此前，英國等核電占比較高的國家，曾因核電機組靈活性不足而難以實現價格響應，造成電力輔助服務成本飆升。解決此類問題，需要立足先進核電機組優越的動態性能，統籌考慮核電參與電力系統靈活調節問題。

 

技術創新將為核能提供越來越多的靈活性。核電廠可通過與儲能、新型熱電轉換系統和制氫技術結合，成為可以調度的電力來源、熱能和化工生產的能源來源。未來，隨著先進核能系統的研發，技術創新提供的靈活性空間將更大，甚至可能徹底改變清潔能源系統。

 

配套新型儲能有助于增強核電競爭力

 

核電配套新型儲能，有利于能源電力系統的低碳清潔，有利于改善電力輔助服務市場費用分攤不合理的情況，有利于搶占國際能源及核能發展的戰略制高點和，保障國家能源安全。

 

例如，當前，我國部分省級區域電網核電機組占比不斷提高，但核電僅是費用分攤者，不利于調動其參與調峰的主動性，加劇了電力系統靈活調節的壓力。費用分攤標準不合理、人為事先規定補償價格等問題的存在，導致市場無法在資源優化配置中起決定作用，不能代表電力市場化改革的最終發展方向。因此，考慮到電力市場輔助服務可能會更多地直接面向工商業、高耗能企業等用戶，核電要改變單一的承擔基荷任務的角色。而且，核電靈活性能力提升得越早，在市場上就越可能占據競爭優勢。

 

國家明確要求積極安全有序發展核電，三代核電技術也已進入批量化建設階段，核電在降碳過程中將發揮重要作用。當前，沿海局部地區核電比例逐步增加，需要考慮適度參與調峰及靈活運行，提高核電的可調節性。此外，核電應用場景逐漸拓展，在制氫、分布式能源及核能的梯次利用等方面的潛力待挖，這對配套儲能也提出了更高需求。

 

值得一提的是，核電配套新型儲能要盡可能靈活部署于各類應用場景。例如，華龍一號等大堆與新型儲能匹配，可以參與負荷調節，保障區域電力供應和不同時段的用電負荷，提高核電的安全性和經濟性；小堆及先進核能系統與儲能匹配，可拓展在分布式能源供應以及綜合能源服務等方面的應用；此外，核電配套儲能不僅可以輔助調頻、穩定電壓，還可以作為備用電源提高核電廠最大輸出功率。

 

統籌協調、分類推進

 

核電配套新型儲能，提升核能的可調節性及空間位置靈活性，有助于促進靈活性核能成為我國能源電力系統靈活性發展的必要選項之一，促進碳價值再分配更好地向核電及新型儲能傾斜。

 

結合當前國內核電配套新型儲能電站全生命周期中的技術發展、安全環保運行、材料回收循環利用等問題，充分考慮輔助服務成本隨新能源占比增加而上升的實際，權衡核電參與電力市場輔助服務與靈活性核能開發利用的安全性和經濟性，為提升核能的可調節性及布局的靈活性，建議采取強化基礎、統籌協調、分類有序推進的實施路徑。

 

在核電領域，建議加強對福清、海南等核電站配套儲能的招投標情況的調研，掌握其發展動態與推進情況，結合核電機組及擬配套的新型儲能技術、先進核燃料技術的優越性，選取合適的電站作為示范，細化實施方案和推廣路徑，并達到可復制、可推廣的目的。

 

在小型堆及先進核能系統等特殊應用領域，建議重點分析該領域配套新型儲能裝置的靈活調節能力，及其靈活支持核能綜合利用的相關問題，并盡快提出布局靈活的小型堆及先進核能系統開發應用示范項目的策劃方案。

 

同時，要強化基礎、統籌協調，盡快探索成立核電配套儲能協調發展研發平臺，并制定平臺運作方案及工作程序。積極在各類儲能中選出與核電耦合協調發展的解決方案，對不同核電廠及市場環境進行深入評估，大力研究核電配套儲能各參與單位間的相關合作模式，綜合研究核燃料生產、電池原材料供應、三廢處理、廢舊材料回收等一體化協調發展問題。

 

五措并舉推動發展

 

要根據不同核反應堆的技術特點和應用場景，分類有序推進核能與新型儲能協調發展：

 

首先，對已有的成熟反應堆技術，可根據安全及儲能技術要求，研究配套儲能的技術方案，制定評估方法，做到既滿足核電站系統運行要求，又滿足新型儲能電站及電力系統靈活性要求。

 

其次，明確不同儲能技術適用的應用場景、所需的不同時長和頻率，制定核電配套儲能的發展目標，評估出最優技術工藝、商業應用方案，制定相關技術研發及工程示范的計劃建議。

 

第三，深入研究由核電與可再生能源、儲能組成的區域電網或綜合能源系統，結合新型儲能參與電力市場的實際情況，制定近遠期規劃，允許一定時期內，在核電廠計量出口內建設的新型儲能設施可以與機組聯合參與調峰。

 

第四，安全是核電配套新型儲能發展的生命線，因此，要建立健全核電配套新型儲能的開發、建設與應用標準體系。新型儲能技術種類多、工藝差異大，且應用場景復雜，需要建立涵蓋基礎通用、規劃設計、設備試驗、施工驗收的標準體系，并制定新型儲能安全相關標準及多元化應用技術標準。同時，要積極跟蹤發達國家在核電廠配套儲能方面的相關政策及最新動態。

 

第五，要鼓勵核能與電網企業、可再生能源企業等利益相關方的合作，共同創建清潔能源綜合利用系統，研究提出核電配套儲能參與電力市場交易、輔助服務市場競爭的模式，完善相關投資扶持、財稅補貼等政策體系和安全環保措施，有序促進核電配套儲能的推廣應用。

 

（茍峰供職于中國核電(601985)發展中心； 汪永平、田錚供職于中核工程咨詢有限公司）