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补齐电力系统短板,一体化能源模式加速落地
发布:2026-05-28
· 事件:2026-05-28 08:24:47
文/王兰 作者供职于中国核能电力股份有限公司 李言瑞 作者供职于中核战略规划研究总院有限公司 严磊 作者供职于中国核能电力股份有限公司 多元化能源供给,是现代能源体系不可或缺的一个环节。 国家“十五五”规划纲要规定,深入实施能源安全新战略,加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系,建设能源强国。在建设能源强国时代背景下,推动核风光热氢储一体化多能并举,不仅有利于我国解决碳减排问题,而且有利于效摆脱对进口化石能源的依赖,构建起具有全球竞争力、自主可控、韧性强的现代能源体系。
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文/王兰 作者供职于中国核能电力股份有限公司
李言瑞 作者供职于中核战略规划研究总院有限公司
严磊 作者供职于中国核能电力股份有限公司
多元化能源供给,是现代能源体系不可或缺的一个环节。
国家“十五五”规划纲要规定,深入实施能源安全新战略,加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系,建设能源强国。在建设能源强国时代背景下,推动核风光热氢储一体化多能并举,不仅有利于我国解决碳减排问题,而且有利于效摆脱对进口化石能源的依赖,构建起具有全球竞争力、自主可控、韧性强的现代能源体系。
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核风光热氢储一体化的内涵与核心价值
核风光热氢储一体化发展模式是将核电、风电、光伏、核能供热、绿氢制备、储能六大能源形式协同开发与运行,实现多能互补,为新型能源体系建设提供系统性解决方案。核风光热氢储一体化以核能为核心,发挥核电基荷电源作用,结合风电和光电绿色能源优势,通过储能调节、绿热绿氢多元供能,形成自我调节、自我平衡的综合能源网。
(一)一体化内涵界定
核风光热氢储一体化发展体系涵盖六大核心能源形式:核即核电,风光即风电、光伏发电和光热发电,热即核能供热,氢即核能制氢、风光制氢,储即新型储能和抽水蓄能。
一体化并非多种能源形式的简单叠加,而是在地理空间、技术体系、产业发展、市场运营等层面的深度协同,核心是形成核能筑基、风光赋能、热氢补链、储能调节的多元综合供能体系。
在运行机制上,核电提供基荷电源并通过电热和电氢联供实现调峰,风光电提供绿色电量支撑,储能平抑风光出力波动保障电力系统稳定,绿热绿氢填补终端能源消费低碳缺口,最终实现能源系统清洁化、高效化和智能化运行。
(二)一体化核心价值
核能凭借稳定性弥补风光电间歇性短板,与储能、谷电制氢协同,提升系统调节能力。核能供热、制氢推动终端用能向电氢协同转型,降低高耗能行业碳排放。核风光热氢储一体化多能互补,降低单一能源依赖,增强能源安全,推动产业协同发展。
1.破解新型电力系统调节难题
风电和光电的间歇性波动性是新型电力系统建设的核心痛点,而核电具有稳定性强抗干扰能力突出的特点,可作为基础支撑电源弥补风光电短板。
储能系统与谷电制氢的协同应用,能进一步平抑电力出力波动,提升系统调节能力,实现电力供需动态平衡。通过核风光热氢储一体化,可将核电调峰腾出的上网空间让渡给自建风光电站,将辅助服务费用于储能或制氢设施,有效规避调峰损失与费用支出。
2.推动能源终端全面低碳转型
在供热领域,核能供热可替代化石能源,解决石化园区等负荷中心的绿热供应难题。相比燃气锅炉,核能供热具有成本优势。核能供热全梯次利用,可大幅提升能源利用效率,降低高耗能行业碳排放。
在供氢领域,核能制氢可弥补中东部地区风光资源不足短板,与风光制氢形成互补,为化工和冶金等行业提供规模化绿氢,推动终端用能向电氢协同转型。
3.提升能源体系安全与可持续性
核风光热氢储一体化通过多能互补降低对单一能源的依赖,缓解我国石油和天然气对外依存度高的能源安全压力。核电基荷供电与风光电规模化开发相结合,配合储能与跨区域能源输送,可实现能源供应的多元保障。
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核风光热氢储一体化发展的必要性
(一)保障核能产业均衡可持续发展
我国“十五五”规划纲要明确到2030年运行核电装机规模达到1.1亿千瓦。在能源强国背景下,核电有长远发展前景。发展新能源并实现与核能的一体化协同,可将核能领域的研发、设计、建造、运维能力向新能源领域拓展,实现业务互补,同时培养复合型能源人才,推动国家能源安全和产业升级,提升国际竞争力。
(二)核电高质量发展的内在需求
核电与其他能源电力行业协同发展,是实现可持续发展的重要因素。国外大型核电企业如法国电力集团、美国星牌能源公司均实现了核能与新能源多元化布局,国内能源央企也在推进多能互补发展。
核能与新能源在技术、市场、规划、运行等方面具有显著协同效应:核电的规划限制区可以开发风光电,核能超临界二氧化碳发电等先进技术可向新能源领域转化。通过一体化发展,实现资源高效利用和优势互补,提升核能行业的行业竞争力。
(三)解决新型电力系统建设的关键痛点
在“双碳”目标下,煤电逐渐降低在电力结构中的占比,新型电力系统面临着清洁低碳基荷电源和调节性电源双重短缺的问题。预计2060年我国风电和光伏发电装机将达60亿~80亿千瓦,发电量占比达70%,仅靠储能无法支撑如此大规模的新能源上网。
核电作为可调度的零碳基荷电源,可与风光电形成互补,通过电热氢联供和储能配合实现调峰,为新能源高比例上网提供支撑。
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核风光热氢储一体化的典型应用场景
(一)东部沿海一体化基地
东部沿海是我国电力负荷中心和石化产业聚集区,同时拥有丰富的核电、海上风电、滩涂光伏资源,是核风光热氢储一体化的核心应用场景。该区域以沿海核电基地为核心,整合核能供热、海上风电、滩涂光伏、配套储能系统,可以有效为石化园区提供绿电、绿热、绿氢一体化产能。
以江苏连云港为例。田湾核电规划建设8台核电机组,年发电量超700亿千瓦时。徐圩核能供热发电厂正在建设一期工程。一期建成后,每年供应3250万吨蒸汽,最大发电量超115亿千瓦时,相当于年减少燃烧标煤726万吨。
200万千瓦滩涂光伏项目并配置200MW/400MWh储能,打造全球首个核光储多能互补项目。后续还将推进抽蓄和核能制氢示范项目,形成核风光热氢储全链条一体化供能体系,为沿海地区零碳发展提供示范。此外,秦山、福清、三门等核电基地也在陆续推进多能互补发展。
(二)西北清洁能源一体化外送大基地
西北地区是我国风光资源富集区,也是大型风光电基地建设的核心区域。但该区域存在清洁低碳支撑配套电源不足、电力外送压力大等问题。
西北核风光储一体化基地可以风光电开发为核心,结合光热发电技术优势,配套新型储能,探索核电落地,解决新能源大基地稳定性与外送能力问题。在该场景中,光热发电与抽水蓄能承担调节支撑作用,平抑风光出力波动,保障特高压外送电力的稳定性。核电若实现落地,将作为基础支撑电源提供转动惯量,进一步提升能源系统的可靠性。
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核风光热氢储一体化发展的实施路径
(一)开展一体化耦合系统技术研究与储备
技术创新是一体化发展的核心支撑,需要结合新型电力系统建设需求,提前开展一体化耦合系统研究。
一是建立一体化电力供给体系设计方法。明确接口选取、容量匹配、系统配置等关键内容,构建涵盖经济性、环保性、能效性的优化设计框架。
二是完善智慧调度及配置优化模型。结合核电基荷电源特性,构建一体化调度模型,充分考虑电力市场交易下的电网安全性和电源经济性。
三是探索一体化并网与电力市场参与机制。联合电网企业开展核电与新能源一体化并网可行性、联合运行调控机制、市场参与模式等研究,提升综合效益。
(二)推进一体化示范项目建设与运行
示范项目是一体化模式落地的重要载体,需从开发建设与运行管理两方面推进深度协同。在开发建设阶段,将核电与新能源耦合规划,利用核电厂周边滩涂、边坡等区域开发风光电,共享辅助设施和土地资源,减少征费与重复审批,加快项目建设进度。
在运行管理阶段,建立一体化运营机制,通过核电热电联产、电氢联供与风光电形成稳定的供电系统,结合储能等技术提升核电调峰能力,利用智慧调度技术实现核风光协调控制,在核电深度调峰地区探索直接耦合发电,减少弃电损失。
(三)谋划建设跨区域一体化能源大基地
依托东、西部能源资源禀赋差异,打造特色化一体化大基地,推动能源资源优化配置。在东部沿海地区,充分利用核电基地的区位、资源与市场优势,加大海上风电、海上光伏布局力度,推进核能与石化产业耦合,发展核能供热、制氢,推动沿海核风光热氢储一体化基地转型。
在西北地区,结合抽水蓄能与光热发电技术优势,打造“风光+光热+抽蓄+储能”一体化基地,探索推进核电项目落地,强化新能源大基地支撑配套能力。
(四)以核能先进技术与管理赋能新能源发展
发挥核能领域技术与管理优势,推动向新能源领域转化应用,实现新能源高质量发展。在技术转化方面,加快超临界二氧化碳发电、核能工业余热全梯次利用等引领技术产业化,培育全钒液流电池、智慧能源、智慧运维等运行提效技术,打造新能源产业技术优势。
在管理转移方面,将核能领域的核安全管理、卓越绩效管理、同行评估等先进管理方法学向新能源领域推广,推进新能源管理集约化、运维智慧化,通过对标管理与同行评估持续优化运营效率,打造新能源生产运维行业标杆。
核风光热氢储一体化是能源强国建设的重要支撑,实现核能与新能源在技术、产业、市场、运行层面的深度协同,具有保障能源安全、推动能源绿色转型、促进产业高质量发展等多种价值。推动核风光热氢储一体化从理念和示范走向规模化发展,有助于我国能源强国尽早实现。
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