世界需要低碳电力，决策者也需要展示核能发展符合未来需求的证据。

1、核能的作用是什么？

5月，国际能源机构（IEA）发布了其“2050年前净零排放”报告。这个报告预测未来电力将占总能源消耗近50%。

在未来，电力在交通、建筑和工业中发挥着关键作用，在生产氢等低排放燃料方面也至关重要。这意味着，根据IAEA的数据，从今天到2050年，总发电量将增加2.5倍。当然，电力必须以零碳排放产生。

IEA对许多电力来源都很清楚。例如，从现在起，不应该对有增无减的煤电厂做出新的投资决定。

IEA表示，核能将为其净零排放方案做出“重大贡献”，并将为过渡到净零能源系统提供“必不可少的基础”。

报告称：“到2050年，近90%的发电来自可再生能源，风能和太阳能光伏加起来占近70%，其余大部分来自核能。”

2、核能的潜力

全球可再生能源部署近期增长指标（图源：网络）

不过，世界核协会（WNA）反对这种说法。

针对该报告，WNA表示，与其他能源相比，IEA的预测低估了核能的潜在贡献。

WNA表示，IEA的净零排放方案“过于相信不确定、未经测试或不可靠的技术，无法反映核技术可能做出的贡献的规模和范围。”

报告称，鉴于实现净零的必要时间表，IEA在评估核能的作用时，缺乏雄心壮志是“非常不切实际的”。

然而，IEA确实表示，如果不能及时就核电问题做出决定，将“增加净零排放途径的成本，增加无法实现目标的风险。”

对于WNA总干事萨马·毕尔巴鄂·莱昂（Sama Bilbaoy León）来说，这是一个呼吁行动。

她说：“各国政府现在必须采取行动，确保核能能够在清洁能源转型中发挥重要作用，许多国家现在已经承诺了这一点。”

3、用电量大幅增长

所有组织都同意的一点是，全球用电量将大幅增长。这意味着，如果没有雄心勃勃的扩张计划，核能在电力结构中的重要性将降低。

IEA的数据确实预测了核能的扩张，这说明了这一点：在其净零情景下，到2030年，核能供应量将增加40%，到2050年将增加一倍，这意味着在2030年代初，新增的核电容量将达到每年30GW。

IEA还假设现有核反应堆的长期运行，根据IEA的说法，“它们是最具成本效益的低碳电力来源之一” 。

尽管如此，由于总用电量正在上升，核能在全球电力结构中的比例将从10.5%下降到8%。

这一低雄心与全球核工业的“和谐”目标形成强烈对比——全球核工业的“和谐”目标是到2050年，核能将提供全球至少25%的电力。

要实现这一目标，将需要大约1000GW的新核电站建设和目前运行的反应堆的最大功率贡献。

4、IPCC观点

向净零发电转变的另一影响因素——国际气候变化专门委员会（IPCC）。IPCC如何看待核能？

报告将核能列为“能源供应部门的主要缓解方案”，同时还列出从化石燃料、可再生能源和碳捕获与储存（CCS）转向（有增无减）能源效率的提高。然而，它也看到核比例在短期内下降。

在其最近评估的能源系统章节（第七章）中，近年来，核能在世界发电中的份额已从1993年的17%下降到2012年的11%。报告称，这一趋势早在2011年3月福岛核事故之前就开始了。

IPCC的作用不是倡导解决全球变暖的具体技术，它考虑了核能选择的某些方面。

首先，考虑其排放证明。核对排放主要与发电厂的制造和安装有关，适用于任何技术，但在铀浓缩等过程中产生的与核电相关的排放可能非常重要。

总的来说，该公司表示，最近的分析证实，尽管浓缩和采矿等燃料循环的某些部分存在固有的排放，但核能仍能保持其“低碳”特征。

长期的燃料供应问题。IPCC表示，燃料供应不是问题——铀资源足以满足130多年的现有需求，“如果考虑到所有常规铀矿藏，则可满足250多年的需求”。

此外，“快速增殖反应堆技术，理论上可以将铀利用率提高50倍甚至更多”。

5、核能的劣势

IPCC列出一系列实际的扩张障碍，与其他方案相比，这些障碍使核能处于劣势。

最重要的是核能的经济概况。虽然它同意核电厂的运营成本较低，“但核电投资的特点是前期投资成本非常高，技术、市场和监管风险巨大”。

如果没有政府的支持，对新核电站的投资目前在经济上通常没有吸引力，尽管IPCC认为碳定价可以提高核能的竞争力。

废物管理成本也被列为清单上的高成本——尽管IPCC承认，使用快堆的封闭燃料循环将减少高放废物的处置量。

不过，核扩散恐惧，以及确保获得裂变材料的必要性是一个相关的障碍。

其他障碍涉及核能对总体供应和电网管理方面。

核能的巨大潜力也可能带来实际问题。如果未来的核电站位于距离负荷中心一定距离的地方，则可能还需要投资扩大传输线路，以服务于这些核电站。

这也可能是一个缓慢发展的过程。在今年早些时候的一次英国会议上，英国国家电网表示，他们已经为目前正在建设中的辛克历角C项目的电网建设工作了17年。

IPCC一致认为，核能是一个可靠的大规模供应商，其“产能信用”高于其铭牌产能的90%。

这与使用CCS、地热、大型水力和相当高的可再生能源发电机的火力发电厂类似。

然而，在未来，电网的灵活性可能与容量一样重要，而这并不是一种核力量。

IPCC表示，核电站的部分负荷运行是可能的，但真正的可变负荷跟踪“更具挑战性，必须在设计阶段加以考虑”。

可再生能源发电的比例很高。例如，电力“可能无法理想地得到核能的补充”——尽管必要的灵活性可以由第三方供应商提供。

最后，IPCC指出，能源供应系统的资产寿命很长，其中核能的潜在寿命长达一个世纪是一个极端。

尽管IPCC没有明确提出这一点作为核能发展的障碍，但其含义是，担心在核电站上进行的投资，可能无法满足未来的规模需求——灵活性需求就是一个例子。

担心对一项后来“搁浅”的资产进行巨额投资，可能会增加核投资的成本，并使最终的投资决策更成问题。

小型模块化反应堆（SMR）有助于解决其中一些障碍，事实上，IEA认识到SMR和其他先进堆设计的核创新在“朝着全面演示的方向发展，具有可扩展的设计、较低的前期成本，并有可能提高核电在运行和输出方面的灵活性，如电力、热力或氢气。”

6、中国核电现状

根据国家统计局及中国核能行业协会的相关数据，2018年全国累计发电量为67,914.20亿千瓦时，其中商运核电机组总发电量（包含上网电量及厂用电量）为2,865.11亿千瓦时，约占全国总发电量的4.22%。1994年至今，我国核电发电量持续增长，从1994年的140.43亿千瓦时增长至2018年的2,865.11亿千瓦时，年均复合增长率达到13.39%。

中国核电机组分布情况

截至2018年12月31日，我国共有在运核电机组44台，大部分分布在广东、福建、浙江、广西等沿海地区。此外，我国共有在建核电机组12台，大部分分布在广东、广西等东南沿海地区。

7、影响核电行业发展的有利因素

（1）政策支持推动国内核电增长势头

中国已经提出力争2030年前二氧化碳排放达峰、2060年前实现碳中和的目标。在这样的背景下，作为我国长期发电大头的火电，必然在未来逐步降低比例，除了风光等可再生能源外，核电是目前少数稳定的电力来源。

国家能源局《2018年能源工作指导意见》要求稳妥推进核电发展，具体措施包括：进一步提升核电安全管理水平，确保在运核电机组安全稳定运行，在建核电工程安全质量可控；进一步完善核电项目开发管理制度，做好核电厂址资源保护工作；继续实施核电科技重大专项，建设核电技术装备试验平台共享体系，加快推进小型堆重大专项立项工作，积极推动核能综合利用。

（2）我国电力需求增长，而核电占比较低，增长空间广阔

根据《2017年全国电力工业统计快报》，2017年我国全社会用电量为63,077亿千瓦时，人均年电力年消费量为4,537.65千瓦时，2008-2017年年均复合增长率分别达到6.23%、6.29%。从国际人均用电水平来看，加拿大、美国、澳大利亚、挪威、瑞典、芬兰等发达国家人均电力年消费量均超过10,000千瓦时，预计我国用电需求将随经济水平发展而维持稳定增长态势。

根据BP2018年发布的《BP世界能源统计年鉴》，2017年全球核电发电量占全球总发电量的10.31%。其中，18个国家的核电发电量占该国社会发电量的比例大于15%，最高的法国核电发电量占比达到71.50%，而2017年中国核电发电量占比仅为3.82%。我国核电发电量占全国总发电量比例较低，核电行业具有广阔的增长空间。

（3）技术研发推动核电行业发展

2012年10月国务院通过《核安全与放射性污染物防治十二五规划及2020年远景目标》，要求我国的核电新项目采用运营周期更长、堆芯熔化概率更低的第三代反应堆。以华龙一号为例，考虑内部事件的堆芯熔化概率和放射性释放概率分别为1×10-6/堆年和1×10-7/堆年，远小于第二代反应堆的1×10-4/堆年和1×10-5/堆年的水平。

2016年6月，国家发改委、国家能源局印发《能源技术革命创新行动计划（2016——2030）》，其中提出进行先进核能技术的创新：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。

8、影响核电行业发展的不利因素

（1）核安全事故影响

核安全事故往往会造成世界范围内的核电发展停滞。1986年4月，切尔诺贝利核事故引发欧洲对于发展核电的长期争议；2011年3月，福岛核事故致使世界多个国家暂缓核电项目建设，我国也宣布暂停所有核电项目的审批。

从生产成本角度，对核安全的更高要求促使各国进一步提高核电建设的安全标准，包括增加核电建设的冗余度，或采用更先进技术设计核电站。同时，核电企业加强对核电站选址、设计、建造、生产经营等各环节的监督管理，从而增加了核电企业的研发费用、建设成本和运营成本。

（2）社会公众对核电安全性的担忧

2011年3月发生的日本福岛核事故使得社会公众对核电安全性加深了一定的顾虑。虽然我国核电行业从业者针对相关公众舆论进行了大量的科普工作，但社会公众对核电安全性的担忧可能会在一定程度上减缓我国核电行业的发展速度。

（3）核电设备制造水平的制约

近年来，虽然我国核电行业在自主设计、自主建造和设备制造等领域进步明显，核电装备国产化大幅提高，但是一些部件、材料、技术的研发和制造与国际先进水平相比存在一定差距，这从一定程度上影响了自主化的进程和在建项目工程进度。

文章来源： 硬科技杂谈 ， 嘿嘿能源heypower