核電與智能電網(連接生產者和消費者并使用新技術實現這一目標的雙向網絡)相結合，可以幫助各國向低碳電力來源過渡，并確?？煽?、穩定和可持續的能源供應。

許多國家正在多樣化低碳能源組合，以幫助他們實現經濟脫碳和實現氣候目標。這導致全球轉向可再生能源;然而，僅靠這些來源并不能完全可靠地滿足需求。

“低碳可再生能源具有氣候友好性，但由于太陽能和風能的間歇性以及缺乏大規模儲能能力，并不總是易于控制或能夠滿足能源需求。這意味著電網通常需要補充能源，”國際原子能機構規劃和經濟研究科科長 Henri Paillere 說。“隨著更多不同的能源進入網絡，電網必須變得更加靈活和適應性強，以確?？煽亢陀袕椥缘哪茉垂?。”

核電可以每周 7 天、每天 24 小時產生低碳能源。它提供了國家轉向低碳能源系統所需的能源安全。通過靈活運行，核電站可以補充可再生能源的可變發電量，利用大型汽輪機的慣性，這些電站還可以幫助穩定電網并確保清潔可靠的電力供應。

傳統上，電網依賴煤炭和天然氣等化石燃料發電廠在供不應求時打開和關閉以滿足能源需求。

另一方面，智能電網可以接受許多不同的能源并在它們之間動態切換，不像傳統電網那樣靈活。盡管智能電網已經存在了一段時間，但技術的進步已將其提升到一個新的水平。智能電網可以使用人工智能 (AI) 和物聯網 (IoT) 等最新技術——一種通過互聯網連接的計算機和設備系統，可以動態共享數據并根據數據采取行動——來收集信息、提高運營效率并實現自動化過程。

例如，智能電網可以使用人工智能生成的預測來預測陰天和無風的日子，并動態地從太陽能和風能生產切換到替代品，如核電，以實現不間斷供應。人工智能還可以預測風暴可能襲擊的地點以及可能持續多長時間，從而在輸電線路損壞的情況下向電網發出信號，擴大生產規模并實現生產多樣化。

如果輸電線路斷線或停電，電網物聯網系統的傳感器和設備可以通知電網運營商需要進行維修工作并重新安排電力或從不同來源取電。

對于傳統電網，風暴的影響只能在其后果中進行評估。因此，住在斷電線路的下游通常意味著在線路修復之前沒有電。由于能夠找到電力生產和輸送的替代解決方案，智能電網更具彈性，可以減少消費者的停電。

例如，法國電力公司 (EDF) 是世界上最大的電力生產商之一，目前正在開發的一些創新智能電網技術包括使用 5G(新一代移動互聯網技術)來支持物聯網和開發更高效的電流混合網絡。區塊鏈技術提供了一種高度安全的方式來跟蹤和處理交易，也被引入以證明清潔能源的生產地點和數量。EDF 正在使用一種稱為“數字孿生”的方法來構建虛擬環境，以預測電網維護需求并減少維修費用。

“我們對智能電網的研究和開發側重于一系列挑戰。我們還考慮了社會對綠色電力基礎設施的期望，并為風險做好準備，例如氣候變化的影響、網絡風險，并確保網絡能夠抵御潛在危機，”EDF 研發總監 Bernard Salha 說。“當然，任何因計算能力增加而成為可能的新方法都將在現有模型上進行測試，以提高其準確性。”

IAEA 高級核安全官員 Dian Zahradka 說，評估這些技術進步的影響是該過程的重要組成部分。“新技術只有在安全的情況下才是有益的。根據國際原子能機構的安全標準，任何設計修改，包括人工智能和物聯網技術的使用，都要經過嚴格的安全評估，以評估這些變化和現代化可能對核電廠產生的任何影響以及它們如何與電網相互作用。原子能機構組織技術會議討論潛在影響并分享在核電廠使用這些技術的經驗。”

電網慣性與核電

智能電網允許更多能源主動連接和動態使用。然而，這也為電頻率的更大波動打開了大門，因此更不穩定。

電網以特定頻率運行，旨在保持在一定范圍內，以確保穩定的能源供應。當人們打開和關閉電子設備時，頻率會不斷發生變化。這些通常被能源的發電運動部件吸收，例如核電站或化石燃料廠中的旋轉渦輪機。

這種沉重的旋轉質量可以稍微加快或減慢轉動，起到減震器的作用，有助于平衡頻率波動并緩沖快速變化。這些部件的運動方式及其對電網能量的影響稱為電網慣性。

然而，像太陽能這樣的可再生能源沒有這些活動部件。其他具有此類移動部件的可再生能源，例如風力渦輪機，這些移動部件不直接連接到電網，而是通過變頻器運行，這意味著它們沒有必要的電網慣性。

“沒有慣性，電網吸收波動的能力有限，可能會變得不穩定，”美國愛達荷州國家實驗室綜合能源系統國家技術總監香農·布拉格-西頓說。“它也變得特別容易受到重大變化的影響，例如能源突然斷開、凈負載的巨大變化或嚴重的傳輸事件。這些變化可能會導致突然的電力過載或短缺，并可能最終導致停電。核電可以幫助應對這一挑戰，并提供電網所需的一些穩定性。”

原子能機構通過出版物、講習班和技術會議支持各國評估電網的可靠性和恢復力，包括核電的使用。原子能機構還將核工業和電網系統利益相關者聯系起來，使他們能夠交流信息、介紹良好做法并討論共同的挑戰和機遇。這些活動幫助各國制定能源戰略，以實現能源安全和可持續性。