世界需要低碳電力，決策者也需要展示核能發展符合未來需求的證據。

1、核能的作用是什么?

5月，國際能源機構(IEA)發布了其“2050年前凈零排放”報告。這個報告預測未來電力將占總能源消耗近50%。

在未來，電力在交通、建筑和工業中發揮著關鍵作用，在生產氫等低排放燃料方面也至關重要。這意味著，根據IAEA的數據，從今天到2050年，總發電量將增加2.5倍。當然，電力必須以零碳排放產生。

IEA對許多電力來源都很清楚。例如，從現在起，不應該對有增無減的煤電廠做出新的投資決定。

IEA表示，核能將為其凈零排放方案做出“重大貢獻”，并將為過渡到凈零能源系統提供“必不可少的基礎”。

報告稱：“到2050年，近90%的發電來自可再生能源，風能和太陽能光伏加起來占近70%，其余大部分來自核能。”

2、核能的潛力全球

不過，世界核協會(WNA)反對這種說法。針對該報告，WNA表示，與其他能源相比，IEA的預測低估了核能的潛在貢獻。

WNA表示，IEA的凈零排放方案“過于相信不確定、未經測試或不可靠的技術，無法反映核技術可能做出的貢獻的規模和范圍。”

報告稱，鑒于實現凈零的必要時間表，IEA在評估核能的作用時，缺乏雄心壯志是“非常不切實際的”。

然而，IEA確實表示，如果不能及時就核電問題做出決定，將“增加凈零排放途徑的成本，增加無法實現目標的風險。”

對于WNA總干事薩馬·畢爾巴鄂·萊昂(Sama Bilbaoy León)來說，這是一個呼吁行動。她說：“各國政府現在必須采取行動，確保核能能夠在清潔能源轉型中發揮重要作用，許多國家現在已經承諾了這一點。”

3、用電量大幅增長

所有組織都同意的一點是，全球用電量將大幅增長。這意味著，如果沒有雄心勃勃的擴張計劃，核能在電力結構中的重要性將降低。

IEA的數據確實預測了核能的擴張，這說明了這一點：在其凈零情景下，到2030年，核能供應量將增加40%，到2050年將增加一倍，這意味著在2030年代初，新增的核電容量將達到每年30GW。

IEA還假設現有核反應堆的長期運行，根據IEA的說法，“它們是最具成本效益的低碳電力來源之一” 。

盡管如此，由于總用電量正在上升，核能在全球電力結構中的比例將從10.5%下降到8%。這一低雄心與全球核工業的“和諧”目標形成強烈對比——全球核工業的“和諧”目標是到2050年，核能將提供全球至少25%的電力。

要實現這一目標，將需要大約1000GW的新核電站建設和目前運行的反應堆的最大功率貢獻。

4、IPCC觀點

向凈零發電轉變的另一影響因素——國際氣候變化專門委員會(IPCC)。IPCC如何看待核能?

報告將核能列為“能源供應部門的主要緩解方案”，同時還列出從化石燃料、可再生能源和碳捕獲與儲存(CCS)轉向(有增無減)能源效率的提高。然而，它也看到核比例在短期內下降。

在其最近評估的能源系統章節(第七章)中，近年來，核能在世界發電中的份額已從1993年的17%下降到2012年的11%。報告稱，這一趨勢早在2011年3月福島核事故之前就開始了。

IPCC的作用不是倡導解決全球變暖的具體技術，它考慮了核能選擇的某些方面。

首先，考慮其排放證明。核對排放主要與發電廠的制造和安裝有關，適用于任何技術，但在鈾濃縮等過程中產生的與核電相關的排放可能非常重要。

總的來說，該公司表示，最近的分析證實，盡管濃縮和采礦等燃料循環的某些部分存在固有的排放，但核能仍能保持其“低碳”特征。

長期的燃料供應問題。IPCC表示，燃料供應不是問題——鈾資源足以滿足130多年的現有需求，“如果考慮到所有常規鈾礦藏，則可滿足250多年的需求”。

此外，“快速增殖反應堆技術，理論上可以將鈾利用率提高50倍甚至更多”。

5、核能的劣勢

IPCC列出一系列實際的擴張障礙，與其他方案相比，這些障礙使核能處于劣勢。

最重要的是核能的經濟概況。雖然它同意核電廠的運營成本較低，“但核電投資的特點是前期投資成本非常高，技術、市場和監管風險巨大”。

如果沒有政府的支持，對新核電站的投資目前在經濟上通常沒有吸引力，盡管IPCC認為碳定價可以提高核能的競爭力。

廢物管理成本也被列為清單上的高成本——盡管IPCC承認，使用快堆的封閉燃料循環將減少高放廢物的處置量。

不過，核擴散恐懼，以及確保獲得裂變材料的必要性是一個相關的障礙。其他障礙涉及核能對總體供應和電網管理方面。核能的巨大潛力也可能帶來實際問題。

如果未來的核電站位于距離負荷中心一定距離的地方，則可能還需要投資擴大傳輸線路，以服務于這些核電站。

這也可能是一個緩慢發展的過程。在今年早些時候的一次英國會議上，英國國家電網表示，他們已經為目前正在建設中的辛克歷角C項目的電網建設工作了17年。

IPCC一致認為，核能是一個可靠的大規模供應商，其“產能信用”高于其銘牌產能的90%。

這與使用CCS、地熱、大型水力和相當高的可再生能源發電機的火力發電廠類似。然而，在未來，電網的靈活性可能與容量一樣重要，而這并不是一種核力量。

IPCC表示，核電站的部分負荷運行是可能的，但真正的可變負荷跟蹤“更具挑戰性，必須在設計階段加以考慮”?？稍偕茉窗l電的比例很高。例如，電力“可能無法理想地得到核能的補充”——盡管必要的靈活性可以由第三方供應商提供。

最后，IPCC指出，能源供應系統的資產壽命很長，其中核能的潛在壽命長達一個世紀是一個極端。盡管IPCC沒有明確提出這一點作為核能發展的障礙，但其含義是，擔心在核電站上進行的投資，可能無法滿足未來的規模需求——靈活性需求就是一個例子。擔心對一項后來“擱淺”的資產進行巨額投資，可能會增加核投資的成本，并使最終的投資決策更成問題。

小型模塊化反應堆(SMR)有助于解決其中一些障礙，事實上，IEA認識到SMR和其他先進堆設計的核創新在“朝著全面演示的方向發展，具有可擴展的設計、較低的前期成本，并有可能提高核電在運行和輸出方面的靈活性，如電力、熱力或氫氣。”

6、什么是合理的發展態度?

考慮到IPCC提出的一系列問題，很容易看出IEA為何對其雄心壯志持謹慎態度。

鑒于目前迫切需要一個更大的凈零電力系統，這種謹慎是否合理?WNA表示，不，“由于沒有考慮到足夠的雄心，核能所能做出的貢獻，在IEA的凈零方案下交付的能力就有更高的失敗風險。”

相比之下，IPCC認為當前的核目標已經雄心勃勃，提高這一目標是不可能實現的。

IPCC引用的研究稱，“根據對技術組合的假設，在20年(2030-2050年)內，低碳份額將翻兩番。”這將導致平均每年建造29至107座新的核電站。

雖然下限估計值相當于1980年代觀察到的核電安裝率，但高估計值在歷史上是前所未有的。”如果核工業旨在說服決策者和投資者，大規模提高核能力不僅是可取的，而且是可以實現的，那么就不應該拖延。

這讓擁有、管理和建造核電站的公司有責任證明它們能夠克服IPCC的障礙，并允許決策者投資于新的核電站。現在是展示該行業能夠實現的時候了。

由于SMR的可選性，SMR正受到世界各國政府和電力供應商的關注。

正如丹尼爾·加頓(Daniel Garton)等人所解釋的那樣，SMR的研發人員必須努力工作，以確保其潛力得到充分挖掘。