在气候变化与用电需求持续增长的背景下,中国煤电虽承担系统兜底功能,却排放占比高、减排压力巨大,提前退役还可能引发资产搁浅、就业与金融风险,亟需寻找低碳、可行的转型路径。核能,尤其是小型模块化反应堆(SMR),为实现煤电低碳替代提供了新的现实选择。

本文构建了中国燃煤电厂数据库,并在此基础上设计了考虑环境安全性和社会安全性的中国煤改核(C2N)评价体系,运用GIS技术评估了不同政策情景和改造方式下适合开展C2N改造的厂址潜力。

中国燃煤电厂数据库


煤电低碳转型的新路径:小型模块化反应堆或成清洁高效替代方案

煤改核潜力可观:在满足环境安全性和社会安全性的条件下,且内陆核电站建设放开情形下,适宜改造为大型核反应堆(LR)的厂址潜力约为56GW,规模几乎相当于2024年中国核电装机容量;适宜改造为小型模块化反应堆(SMR)的厂址潜力约为979GW,为2024年中国核电装机容量的16倍。

 

内陆核电站建设放开情形下的SMR厂址潜力

内陆核电站建设是否放开影响巨大:若内陆地区未能放开建设核电站,则LR没有改造潜力。未来随着核反应堆技术的逐渐改进,那时LR将会展现出一定的改造潜力。SMR的改造潜力缩减至56GW,较内陆核电站建设放开情形下减少94%。

相较于LR,SMR展现出广阔的应用前景:国际上已有国家(如美国、波兰和韩国)尝试探索完全再利用和部分再利用两种形式的煤改核。对于我国而言,SMR展现出广阔的应用前景与技术可行性。完全再利用(热源替代+其余设施完全再利用)和部分再利用(热源替代+其余设施部分再利用)改造情景下,SMR的厂址潜力分别约为500GW和608GW。

本研究希望能够为中国电力行业低碳转型路径提供新思考和新视角,同时为我国未来核能发展及布局提供数据支撑和决策支持。未来应深入探索极端事件、社会公众接受度和政治层面等因素对煤改核的影响,以科学评估C2N的经济改造潜力和技术改造潜力。


全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927826000018