國際能源署發表報告，題目是：Nuclear power and secure energy transitions: From today’s challenges to tomorrow’s clean energy systems(核能和能源安全轉型：從今天的挑戰到明天的清潔能源系統)。

報告指出，核能可以幫助能源部門更快、更安全地擺脫對化石燃料的依賴。在當今全球能源危機中，減少對進口化石燃料的依賴已成為能源安全的首要任務。同樣重要的是應對氣候危機：到本世紀中葉，實現溫室氣體凈零排放需要迅速徹底地實現發電和供熱的脫碳。核能在32個國家擁有413吉瓦的發電能力，每年可避免150億噸的全球排放量和1800億立方米的全球天然氣需求，是實現能源安全和應對氣候危機的重要工具。雖然風能和太陽能光伏有望引領化石燃料的替代，但它們需要可調度資源的補充。作為當今僅次于水電的第二大低排放電力來源，核能憑借其可調度性和增長潛力，在其被接受的國家，可以幫助確保安全、多樣的低排放電力系統。

西方發達經濟體已經失去了核電市場領導地位。盡管發達經濟體擁有全球近70%的核容量，但投資已經停滯，最新的核電項目建設成本遠遠超出預算，施工落后于計劃。自2017年初開始建設的31座反應堆中，除4座外，其余均為俄羅斯或中國設計。

出于對安全和廢物的擔憂，一些國家仍在限制核電。2011年日本福島第一核電站發生大地震后發生的事故破壞了公眾對核電的信任，突顯出需要強有力的獨立監管。核電事故風險是一些國家禁止核電或逐步淘汰核電政策背后的主要因素之一。雖然在處理高放射性核廢料方面取得了進展，已經有三個國家已經批準了核廢料處理場，但核電要獲得公眾和政策的接受一直是一個挑戰。

但是，政策格局正在發生變化，為核電復蘇創造了機會。超過70個國家承諾將其溫室氣體排放量降至零，占能源相關溫室氣體排放量的四分之三。雖然可再生能源將在低排放電力中占最大份額，而且許多國家要么沒有預見到核能的需求，要么不想讓核能中發揮作用，但越來越多的國家也宣布了對核能的投資計劃。英國、法國、中國、波蘭和印度最近宣布了能源戰略，其中包括核能的重要作用。美國正在投資先進的反應堆設計。

俄烏戰爭以來，對能源安全的擔憂和最近能源價格的飆升，突顯了非化石能源和能源多樣化組合的價值。比利時和韓國最近縮減了逐步淘汰現有核電站的計劃。英國能源安全戰略包括八個新的大型核電反應堆計劃。已獲得安全批準的日本核反應堆更快重啟，可能會釋放歐洲或亞洲其他市場急需的液化天然氣(LNG)。

1973年石油危機后的十年里，全球近170 吉瓦的核電站開始建設。這些核電站仍占當今全球核電容量的40%。在過去十年中，新增的核電容量僅為56 吉瓦。有了政策支持和嚴格的成本控制，今天的能源危機可能會導致類似的核能復興。

作為一種公認的大規模低排放能源，核能有助于電力供應的脫碳。在國際能源署的2050年前凈零排放情景(NZE)中，能源部門的排放量從2020年到2030年下降了約40%，然后到2050年凈降至零。雖然可再生能源占NZE電力供應的主導地位，并上升到近90%，但核能發揮著重要作用。這條狹窄但可實現的道路需要世界各國政府立即采取嚴格的政策行動，在許多方面重塑能源系統。

延長核電站的使用壽命是到2050年實現凈零的經濟有效途徑中不可或缺的一部分。目前約260 吉瓦，即63%的核電站已超過30年的運行，其初始運營許可證即將到期。盡管過去三年中采取措施延長了占全球發電量約10%的核電站的壽命，但到2030年，發達經濟體的核電站可能會減少三分之一。2030年，大多數核電擴建工程的資本成本約為每千瓦500美元至1100美元，由此產生的平準化電力成本通常遠低于每兆瓦時40美元，使其在大多數地區甚至與太陽能和風能競爭。

核能在實現全球零排放的安全途徑中發揮著重要作用。凈零排放情景下核電從2022年初的413 吉瓦增加到2050年的812 吉瓦。到21世紀30年代，每年新增的核容量達到27 吉瓦，高于以往任何十年。即便如此，核能在全球總發電量中所占份額仍略降至8%。新興經濟體和發展中經濟體占全球增長的90%以上，中國將在2030年前成為全球領先的核電生產國。西方發達經濟體的核能總產量將增長10%，因為美國、法國、英國和加拿大的新電站將抵消退役的影響。全球核電年度投資從2010年的300億美元上升到2030年的1000億美元以上，到2050年仍保持在800億美元以上。

核電要發揮更大的作用，將需要建設成本大幅下降。核電的建設成本需要降至2000-3000美元/千瓦(以2020年美元計)，才能保持競爭力。根據融資成本，這將產生40-80美元/兆瓦時的核電平準成本，包括退役和廢物處理。如果新項目能夠在更多市場上實現這些成本，核能將發揮更大的作用。

利用核能發電生產氫氣和熱力帶來了新的機遇。低排放氫氣的快速擴張是實現凈零排放的一個關鍵支柱，相關投資從目前的近零增長到2040年的每年800億美元。根據凈零排放情景的成本預測，通過使用碳捕集的天然氣或使用可再生能源的電解產氫是最便宜的選擇。為了與這些替代品競爭，投資成本需要降低到1000-2000美元/千瓦。如果核反應堆與氫用戶位于同一地點，避免運輸成本，則經濟性將更為有利。到2050年，多余的核能可用于生產約2000萬噸氫氣。也有可能從核電站聯合發電，以取代區域供暖和其他熱力用途，但該市場的潛在規模有限，建設成本需要降至2000-3000美元/千瓦，以使其具有競爭力。

核能和其他可調度電源通過向電力系統提供關鍵服務來補充可再生能源。風力發電和太陽能發電在電力結構中占主導地位，必須輔之以可調度發電的多樣化組合，以在高峰需求期提供穩定性、短期靈活性和足夠的容量。例如，在對中國碳中和的電力系統的分析中，核電將僅提供2060年總發電量的10%，但提供幾乎一半的所需慣性，慣性是系統靈活性的關鍵組成部分。

凈零的挑戰刺激了小型模塊化反應堆(SMR)技術的飛速發展。在凈零排放情景下，到2050年，一半的減排將來自目前尚不具備商業可行性的技術，包括小型模塊化反應堆。SMR通常被定義為容量小于300兆瓦的先進核反應堆，擁有強大的政治和體制支持，美國提供了大量贈款，加拿大、英國和法國也增加了支持。這種支持使吸引私人投資者成為可能，為核工業帶來新的參與者和新的供應鏈。SMR的長期成功部署取決于政策制定者和監管機構的大力支持，以利用私營部門的投資。關鍵是調整和簡化許可和監管框架，將SMR屬性考慮在內。許可證和定義的國際協調對于發展全球市場至關重要。確保私人融資將需要一個強有力的、技術中立的政策框架，包括在分類和環境、社會和治理領域，這將對資金流動產生越來越大的影響。

世界現在需要做出決定，使SMR在能量轉換中發揮有意義的作用。雖然只有少數機組可能在本十年內開始運行，但隨著最近的勢頭，SMR可能在21世紀30年代的能源轉型中開始發揮重要作用，前提是現在就做出監管和投資決策，并證明其商業可行性。這不僅適用于能夠更容易實現經濟競爭力的小型進化反應堆，也適用于先進的反應堆模型。