北極星核電網訊:各國碳中和目標的提出對加快全球能源結構低碳轉型步伐提出了巨大挑戰，也為包括核能在內的清潔低碳能源提供了新的發展機遇。
碳達峰、碳中和目標愿景的提出，為推動氣候環境治理和我國經濟社會可持續發展擘畫了宏偉藍圖，指明了道路方向，意味著我國將更加堅定地貫徹新發展理念，推進產業轉型升級，走綠色、低碳、循環的發展路徑，引導民眾低碳消費和生活方式轉變，實現高質量發展；也將引領全球在“后疫情時代”實現綠色、低碳復蘇，對推進全球應對氣候變化合作行動、構建人類命運共同體，具有非常現實和重要的意義。
碳達峰、碳中和目標愿景的提出，為推動氣候環境治理和我國經濟社會可持續發展擘畫了宏偉藍圖，指明了道路方向，意味著我國將更加堅定地貫徹新發展理念，推進產業轉型升級，走綠色、低碳、循環的發展路徑，引導民眾低碳消費和生活方式轉變，實現高質量發展；也將引領全球在“后疫情時代”實現綠色、低碳復蘇，對推進全球應對氣候變化合作行動、構建人類命運共同體，具有非常現實和重要的意義。
能源領域碳排放是全球碳排放的主力，推動能源體系革命性變革，促進經濟發展方式低碳轉型，是保障經濟社會持續發展和應對氣候變化挑戰的根本途徑和戰略選擇。各國碳中和目標的提出對加快全球能源結構低碳轉型步伐提出了巨大挑戰，也為包括核能在內的清潔低碳能源提供了新的發展機遇。政府間氣候變化委員會（IPCC）的評估報告指出，核能是全生命周期碳排放最小的發電技術之一。國際能源署的研究表明，核能是世界發達經濟體最大的低碳能源選項，在過去的半個世紀中核能貢獻了一半的低碳電力，幫助降低了二氧化碳的長期排放增速，也在歐美等發達國家碳達峰過程中發揮了重要作用。從我國當前的發展階段來看，推進能源革命，構建以新能源為主體的新型電力系統，實現碳達峰、碳中和愿景目標也同樣離不開核能。但2020年我國核電發電量占全國累計發電量的4.94%，遠低于世界發達國家水平（OECD，18%），甚至低于世界平均水平（10%），我國現有核電裝機規模與實現碳達峰、碳中和目標還不匹配。
一、核能可以在我國實現碳達峰、碳中和目標中發揮更大作用
一是核能可作為清潔低碳、安全高效的基荷電源。核電能量密度大，生產過程中幾乎不產生碳排放。據測算，一臺百萬千瓦級核電機組全生命周期實際溫室氣體排放量為11.9克二氧化碳當量/千瓦時，低于太陽能光伏發電，與風電相當；年度發電量接近80億千瓦時，相當于減少二氧化碳排放640萬噸，約等于240萬輛家用小汽車的年度碳排放之和，相當于植樹造林1.8萬公頃，約等于28個西湖的面積，同時還減排二氧化硫等其他大氣污染物，清潔低碳的優勢十分明顯。同時，核電運行穩定、可靠、換料周期長，適用于電網基本負荷及必要的負荷跟蹤，是當前乃至未來一段時間內唯一可以大規模替代化石能源的基荷電源。
二是核能的多用途利用將為高碳排放部門的脫碳提供技術方案。與化石燃料通過燃燒將化學能轉變為熱能的利用形式不同，核能通過核反應過程（包括裂變、聚變或衰變）獲得高品位熱能，可以滿足稠油熱采等工業生產過程的需求，還可以為新型工業園區、新型城鎮等清潔供暖，實現對化石能源的替代。核能制氫可以替代焦炭用作煉鋼過程的還原劑，優化生產工藝的原料投入，大幅降低生產過程的排放。此外，核能還可在制冷、海水淡化、同位素生產、空間電源、水下能源網、陸上移動電源、應急電源等多場景下應用。在“雙碳”背景下，通過與高碳排放行業耦合發展，核能的零碳價值將進一步凸顯。
三是核能是以新能源為主體的新型低碳電力系統的必要組成。在“3060”目標下，電力系統低碳化轉型的力度將進一步加大。當前，風光等可再生能源規模發展迅速，但難以克服如靜穩天氣和晝夜變換等原因造成的間歇性、波動性和發電效率低等問題，在當前生產、上網、輸送、儲能等環節存在諸多瓶頸的現實情況下，迫切需要穩定的基荷電源支撐大比例可再生能源接入電網。而核能是全天候能源，幾乎不受氣候、晝夜等因素的影響，出力穩定。以核電的穩定供應能力為基礎支撐，通過與風光等可再生能源互為補充、協同發展，核能在低碳的電力系統中不可替代的地位和作用將更加彰顯。核電在我國能源結構中占比越高，越有利于整個電網系統的安全，越有利于電網對風光等間歇性可再生能源的大比例消納。
四是核能科技創新的輻射帶動作用將助推我國碳中和目標下的經濟社會變革。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，在此進程中，科技創新無疑將發揮基礎性作用。核能是高科技戰略產業，涉及70多個專業學科，科技創新的輻射帶動作用巨大，對材料、冶金、化工、機械、電子、儀器制造等幾十個行業的加工技術和工藝水平具有顯著拉動作用。在新時期，大力發展先進核能技術，搶占世界科技前沿，將有助于我國解決“卡脖子”問題，提升我國整體的科學技術水平。
二、我國核電產業高質量發展的基礎與條件
我國是世界上少數幾個具有完整的核工業體系的國家之一，并在此基礎上形成了完整的核電產業鏈。經過30余年的努力，我國核電實現了規模化發展。
我國核電站運營能力全球領先。我國在運核電站的安全水平和運行業績良好，沒有發生過國際核與放射事件分級表（INES）二級及以上的事件或事故；運行水平不斷提高，主要運行特征參數好于世界平均水平，一批指標達到世界先進水平。2020年，中國大陸地區核電站有28臺機組WANO綜合指數獲得滿分，占我國核電機組總數的60%，占世界滿分機組總數的三分之一。
我國核電站設計和建設水平進入世界前列。我國已經建立起一支專業配置齊全、知識和年齡結構較為合理的核電工程研究設計隊伍，形成了比較完善的設計管理和接口控制程序以及質量管理體系。掌握了核電設計核心技術，具備了自主設計建設30萬、60萬、百萬千瓦及以上級別壓水堆核電站的能力。我國已具備同時建造30多臺核電機組的工程施工能力。
我國核能自主創新能力顯著增強。近年來，我國核能技術水平實現了跨越式發展，核能自主創新能力得到顯著提升，在推動我國核能裝備制造升級換代、保障核能安全利用方面發揮了積極作用。形成自主三代大型先進壓水堆技術品牌“華龍一號”“國和一號”以及具有第四代特征的高溫氣冷堆技術；大力推進先進核技術研發，陸上小型堆、海上浮動堆、四代堆等新一代核能系統研發與國際水平基本同步；積極推進核聚變研究，并走在了世界前列，探索開展國際創新合作，參與國際熱核聚變實驗堆建設。“十三五”期間，一大批關鍵設備和關鍵材料相繼實現國產化，為后續進一步提升我國核電自主創新能力和國際競爭力提供了強有力的技術支撐；建設了一批國際領先的大型臺架和試驗設施，培養儲備了一批專業技術人才，初步建立起產學研用深度融合的核能科技創新體系和成果轉化平臺，為行業的可持續發展奠定了堅實基礎。
核燃料供應及核廢料處置處理能力不斷增強。我國已建立起較為完整、自主的核燃料循環產業鏈，能夠支撐核電中長期發展。我國高度重視和加強鈾資源保障體系建設，積極推進國內開采、海外開發、國際貿易、戰略儲備“四位一體”鈾資源保障體系建設。國內鈾礦地質工作能力不斷提高，鈾礦找礦成果顯著。深入推進鈾礦冶供給側結構性改革，關閉一批資源枯竭、安全和技術水平落后的南方小型鈾礦山，同時推進北方砂巖型鈾礦山建設，鈾礦冶規模化、集約化、自動化水平顯著提升。“十三五”以來，為適應核能發展形勢和改革需求，我國核燃料加工產業在提升自主創新的同時，進一步鞏固產業加工能力，自主化和保障水平進一步提升。我國積極推進乏燃料運輸、貯存、后處理以及放射性廢物處理處置能力體系建設，并在多方面取得了積極進展，實現了乏燃料及放射性廢物的安全管理，促進了核能健康可持續發展。
核電裝備制造國產化和自主化能力不斷提升。通過引進、消化、吸收和創新，我國已經逐步實現了主泵、壓力容器、蒸汽發生器、主管道、先進核燃料、核級焊材等核安全關鍵設備和材料的自主研發和國產化。目前，我國三代自主核電綜合國產化率達到90%以上，形成了每年8～10臺（套）百萬千瓦級核電主設備供貨能力。
此外，我國《核安全法》已頒布實施，政策法規體系建設取得了新進展，核能國際合作持續深化，核電發展環境不斷完善。綜合來看，我國已具備由核能大國向核能強國邁進的基礎條件。
三、“雙碳”目標下我國核能高質量發展的思考
國家從能源供應的安全、經濟和可持續角度統籌考慮，在2021年《政府工作報告》中明確提出“在確保安全的前提下積極有序發展核電”。作為“十四五”的開局之年，今年政府工作報告中用“積極有序”一詞為“十四五”時期我國核電發展工作定調，明確了核電在我國清潔低碳、安全高效的能源體系中的地位和作用，將對我國核電產業實現高質量發展產生重要的推動作用。“積極”意味著核電不再被動地作為填平補缺的電源品種，將主動發揮不可或缺的作用，核電的功能定位將由戰略性的少量補充轉變成為電力系統安全運行、低碳電能穩定供給與多能源互補綜合利用的強力支持。“有序”意味著核電建設將保持合理的發展節奏與布局，扭轉核能發展不平衡不充分的局面。
為充分發揮核能在助力實現碳達峰、碳中和目標中的作用，建議政府相關部門可以從以下幾個方面制定適應核電積極有序發展的產業政策：
（一）制定發展戰略，明確發展目標
未來20年是我國核能從大向強邁進的關鍵期，建議政府相關部門研究制定我國核能中長期發展戰略，強化核電發展頂層設計，統領我國核電發展的路線方針和政策規劃，批量化建設自主三代核電機組，保持核電發展的連續性，更好地發揮我國核工業完整產業鏈的已有基礎和體系優勢，確保核能在實現碳達峰、碳中和進程中作出積極貢獻。
（二）優化我國核電發展空間布局
內陸核電發展與沿海核電發展是統一于核電積極有序發展這一命題之下的不可分割的重要組成。建議有關部門結合國家區域發展戰略，穩妥推進內陸省份核電建設，改善我國核電布局“東部沿海趨于飽和、中西部地區為零”的不均衡不合理局面。
（三）推動核電有序參與電力市場化交易
在現有保障核電優先上網和保障性消納等政策下，可以通過政府全壽命期長期協議、差價合約等方式給予核電政策支持，提高上網電量中的政府授權合約比例，鼓勵核電企業與用戶簽訂5年以上的長期合同，進一步釋放核電滿發多發潛力，最大限度提升鈾資源利用效率。同時進一步完善現行核電定價機制，制定既能體現核電清潔能源價值，又能充分考慮乏燃料處理、核設施退役等外部性成本因素的核電定價機制。
（四）完善核能多用途利用相關法規體系
核能正在從原有單一電力供應向多領域多用途應用拓展，需要制定適用于核能多用途利用的安全監管法規及相關標準體系，使項目從設計、規范、選址、監管等方面做到有章可循、有法可依，保障核能多用途利用可持續發展。進一步協調核能與其他行業的統籌聯動，促進核能在其他行業中替代傳統化石能源，降低碳排放。
