去年，國際能源署(IEA)發布《Nuclear Power in a Clean Energy System》報告。該報告旨在評估核電在能源轉型時期中應該扮演什么角色?沒有核能，我們能實現清潔能源轉型嗎?同時，為各國政府的能源轉型決策，提供數據、分析和現實解決方案的支持。

正文：

在過去的50年里，核能的使用減少了超過600億噸的二氧化碳排放，相當于近兩年全球能源導致的碳排放。然而，在發達經濟體，核能已經開始出現衰退——核電站關閉，幾乎沒有新的投資，而此時世界需要更多的低碳電力。

IEA發布的《清潔能源系統中的核能》報告討論了核能在發達經濟體中的作用，以及可能導致核能在未來衰落的風險因素，指出發達經濟體核投資的減少，可能導致數十億噸的碳排放量增加，用更少核能實現可持續性發展存在巨大挑戰，最后提出了針對性的建議。

1.全球核能發展現狀及作用

2018年，核電提供了全球10%的電力供應。核電和水電是全球低碳發電的支柱，共同提供了世界上四分之三的低碳發電。如果沒有核能，全球發電產生的二氧化碳排放量在過去半個世紀將增加近20%。對于發達經濟體來說，核能已經成為30多年來最大的低碳電力來源，在幾個國家的能源供應安全中發揮了重要作用。

圖| 2018年各國核電在總發電量中的份額

然而，在發達經濟體，核能已經開始衰退，核電的未來充滿不確定性。在運的核電站因為老化開始關閉，又幾乎沒有投資來建造新的核電站，部分原因在于逐步淘汰核電的政策，但也有經濟和監管等因素的壓力。這些趨勢意味著，世界范圍內的核電可能很快就會下降。報告指出，如果不改變現有政策，到2025年發達經濟體的核電產能可能會喪失25%，到2040年可能會喪失多達三分之二。

圖|2018年發達經濟體按來源劃分的低碳發電量

2.發達經濟體的核能經濟情況

具有競爭的電力市場是20世紀末以來全球電力供應業重組浪潮的核心支柱，這對核電運營效率的提高產生了非常有利的影響。核電延壽是其成本競爭力的來源，同時也是2040年之前提供低碳電力的最具成本效益的方式之一。目前，新建核電的經濟競爭力遠不如核電站延壽，也許未來會有所改善。

影響核電廠整體收入的因素主要包括市場需求、可再生能源與碳補貼。由于能源效率的提高，世界電力需求正在放緩。同時可再生能源正在快速增長并壓低電價。例如：北美的天然氣降低了電價。碳補貼是核電站的主要支持機制，但是現在的碳補價格過低，不足以促進核電的經濟發展。受此影響，美國現有核電站變得不經濟，正在失去市場份額，新反應堆的建設前景也依然低迷。但是在歐洲，更高的燃料和二氧化碳價格正在幫助歐洲現有的核電站增加競爭力，新核電站在歐洲則還不具備可行性。

圖 | 歐洲和美國天然氣和煤炭的平均價格

隨著可再生能源的發展，電力市場對靈活性的需求也在增加。這對核電廠來說是一個潛在的機會。通過靈活操作，核電站可以減少其生產低于可變成本的時間，靈活的運營還可以從輔助服務中獲得收益。但是，核電在輔助服務等其他市場的收入總體上仍然很小。未來核能靈活性的價值將取決于有沒有其他替代方案。

3.核投資減少的影響

目前，發達經濟體的核電發電比重增長非常艱難，主要是因為三個方面的因素：1)低需求、不斷增長的風能和太陽能以及低天然氣價格等因素將繼續存在。2)公眾對不斷老化的核反應堆安全性的擔憂，可能導致政策轉變和更嚴格的監管，會使核電延壽和新建核電在經濟上不可行，甚至不可能。3)技術和項目管理風險增加了圍繞核電行業前景的不確定性，尤其是在歐洲。

World Energy Outlook (IEA,2018b)曾分別對“新政策場景”和“可持續發展場景”下核能發揮的作用進行預測，均表明未來核能要發揮重要作用。但是實現這些目標需要大量增加政策支助，充滿很大不確定性。假定發達經濟體不對延長核壽命或新項目進行新的投資，到2040年，發達經濟體的總核電容量將下降約三分之二，其中歐盟的絕對容量降幅最大，而美國的核電產能將下降約一半。

圖|發達經濟體的核電裝機容量在核衰退的情況下逐漸減弱

在“新政策場景”中，核投資減少將帶來如下影響：全球核電能力穩步下降，發展中經濟體的核能持續擴張不能彌補發達經濟體的快速下降。中國在2030年前就超越歐盟和美國，成為新的全球核電領導者。化石燃料(主要是天然氣)需要增產近60%;風能和太陽能占了其余的大部分。消費者電費平均增加3%。由可調度容量提供的靈活性將越來越多地來自于能源存儲、需求側響應和網絡互連。 當核投資減少發生在“可持續發展場景”中，將帶來如下影響：實現可持續發展和2度氣候變化目標所必需的政策和措施遠遠超出了現有或計劃的政策，特別是在提高能源效率和增加低碳能源供應方面。可持續發展需要更多的風能和太陽能。投資需求和能源轉型的成本都需要大幅提高。

4.用更少核能實現可持續性發展引起的挑戰

原則上，發達經濟體可以提高可再生能源的發電能力，以充分彌補低碳電力在可持續性發展情景中的不足。當然從理論上說這是可行的，但是在實際過程中，這需要政策制定者和監管機構做出非凡努力，創造必要的條件，以推動必要的資本投入。除了滿足必要的發電量外，還涉及其它方面的挑戰：

(1) 在可持續發展，特別是在核能衰退的情況下，大型系統需要克服可再生能源(主要是風能和太陽能)高份額的土地使用，基礎設施和靈活性障礙。(2) 將風力發電場選址在近海是一個解決方案，但存在成本和基礎設施的障礙。
(3) 大規模擴大太陽能發電將需要更多的輸電能力，但在允許新建輸電線路方面存在困難。
(4) 電力系統的靈活性需要提高，但系統互連所能提供的靈活性是有限的。
(5) 即使繼續進行核投資，整合可變可再生能源的挑戰也將是巨大的。

5.促進核電投資的政策建議

(1) 政策及監管框架

那些仍選擇使用核能的國家應改革其政策，以確保核能能夠在一個公平的環境中競爭，并消除投資于延壽和提高新能力方面的障礙。政策的重點應該是以重視核能在清潔和能源安全的方面的作用，來設計電力市場。

關于清潔能源部分，這可以通過明確的碳定價、清潔能源信貸以及其他低碳能源合同來實現。關于能源安全部分，應通過以技術中立的方式為工廠提供靈活服務的機制來獎勵核電的調度和可靠性。這些政策措施確保將幾乎所有現役反應堆的壽命至少延長到60年在財政上是可行。

(2) 延長現有反應堆的使用壽命

大多數已經擁有核能的國家仍然可以選擇反應堆延壽，包括一些已經排除建造新反應堆的國家。在大多數情況下，納入新的可再生能源來支持來實現減排，遠高于使核電站延壽可行的價格。

(3) 支持新建核電站

如果沒有強有力的政府干預，在所有歐洲或北美電力市場大規模建設新一輪第三代反應堆是不可能的。至少在部署的最初階段，政府可以通過一些方式幫助緩解這些風險。應考慮的最重要措施如下：長期價格保證、適當評估低碳生產、政府做借款擔保、納入受管制資產基礎、技術提供商參與合資企業、或國有企業直接投資。

(4) 加快小型堆部署

建設大型第三代反應堆提供資金的難度越來越大，小型堆的項目規模較小，交貨期較短，也能使融資更加容易。為了充分利用這些反應堆固有的優勢和降低成本，可能需要對許可證發放過程進行改革。

小型堆技術雖然通過實踐學習大大降低成本，但初始成本可能很高，阻礙了其早期部署。因此，政府有理由通過早期撥款、尋找風險投資伙伴促進。

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