世界核協(xié)會(huì)（WNA）2020年9月發(fā)布《大堆和小堆的今天與明天》研究報(bào)告。報(bào)告指出，若要實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》氣候目標(biāo)，將全球變暖控制在1.5℃以內(nèi)，必須迅速降低碳排放量，核能可為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供最高效且低碳的解決方案。大型核反應(yīng)堆是唯一被證明能夠在規(guī)模和時(shí)間上滿足《巴黎協(xié)定》設(shè)定目標(biāo)的低碳技術(shù)，而小型模塊堆則可作為大型堆的補(bǔ)充，共同致力于氣候目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。報(bào)告最后給出了WNA對(duì)決策者的政策建議，以幫助各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展。

　　當(dāng)今世界能源格局正處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)，盡管已為碳減排花費(fèi)了數(shù)十億美元，付出大量努力，但對(duì)化石燃料的依賴度仍然較高?；剂蠞M足著全球80%以上的能源需求，可以明顯地看出，我們對(duì)化石燃料的依賴非但沒(méi)有減少，反而在增加。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署最近發(fā)布的《2019年排放差距報(bào)告》強(qiáng)調(diào)了國(guó)家自主貢獻(xiàn)（NDC）等政策承諾與需要達(dá)到的排放水平之間存在相當(dāng)大的差距，如下圖所示，若要將全球變暖控制在1.5°C以內(nèi)，必須迅速降低碳排放量。

全球溫室氣體排放的各種情景

　　使用核能可提供一條可負(fù)擔(dān)、通向大功率清潔能源系統(tǒng)的快速通道，一個(gè)更健康的環(huán)境，并加強(qiáng)了國(guó)家能源安全。發(fā)展中國(guó)家對(duì)清潔能源的需求十分緊迫，未來(lái)20年，電力需求將從1.5萬(wàn)太瓦時(shí)增加到3萬(wàn)太瓦時(shí)，翻一番以上。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）全球升溫1.5℃的中間道路發(fā)展（SSP2）設(shè)想，到2040年，核能將為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)做出重大貢獻(xiàn)，核電裝機(jī)容量將增加700 GWe。更重要的是，無(wú)論在技術(shù)還是融資方面，核能都可提供最高效且低碳的解決方案，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長(zhǎng)。

　　在消除貧困和空氣污染方面，核能同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。2019年，世界上約9.4億人無(wú)法使用電能，大部分位于撒哈拉以南非洲和南亞地區(qū)。此外，全球有百分之四十的人口無(wú)法獲得清潔烹飪?nèi)剂希蔀槊磕昙s800萬(wàn)人死于空氣污染的主要原因。通過(guò)投資大大小小的核反應(yīng)堆，可以使全球數(shù)億無(wú)電人口接觸到現(xiàn)代化的世界。

　　大型核反應(yīng)堆是唯一被證明能夠在規(guī)模和時(shí)間上滿足《巴黎協(xié)定》設(shè)定目標(biāo)的低碳技術(shù)，其運(yùn)行不受天氣或季節(jié)影響，全天候24小時(shí)提供巨大的電力。從全球來(lái)看，核電機(jī)組擁有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)，平均容量因子超過(guò)80%，很多甚至達(dá)到90%以上。

　　盡管大型反應(yīng)堆仍將是清潔能源系統(tǒng)的支柱，但未來(lái)，小型模塊堆（SMR）具有相當(dāng)大的機(jī)遇。作為大型反應(yīng)堆的補(bǔ)充，小堆可為核能拓展新的應(yīng)用和市場(chǎng)，如供熱、制氫，以及為小型或偏遠(yuǎn)電網(wǎng)發(fā)電等。

　　當(dāng)前核電機(jī)組

　　目前世界各地在運(yùn)核電機(jī)組均基于經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的技術(shù)，在過(guò)去40年中逐步發(fā)展和成熟。反應(yīng)堆的容量從600 MWe到1700 MWe不等，為各國(guó)電網(wǎng)提供安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)。此外，核電機(jī)組的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)所帶來(lái)的廣泛好處，如促進(jìn)工業(yè)和城市發(fā)展及支持脫碳等方面，都得到了很好的驗(yàn)證。

　　世界各地都有“隨時(shí)可用”的核電項(xiàng)目，約有106個(gè)計(jì)劃中的反應(yīng)堆已獲得批準(zhǔn)、資金或承諾。一旦得到適當(dāng)?shù)闹С?，這些項(xiàng)目就可立刻提供就業(yè)機(jī)會(huì)，并創(chuàng)造長(zhǎng)期高價(jià)值的崗位。如果現(xiàn)在做出決定，到2035年或再有114 GWe的核電機(jī)組投入運(yùn)行，為數(shù)百萬(wàn)人提供清潔、可靠、可負(fù)擔(dān)、和可持續(xù)的電能。

　　然而，最近幾個(gè)“首創(chuàng)”的大型反應(yīng)堆項(xiàng)目都遭遇了工期延誤和成本超支。這些項(xiàng)目表明，在長(zhǎng)期中斷之后開(kāi)始新核電項(xiàng)目的國(guó)家可能會(huì)受到技能和供應(yīng)鏈喪失的影響。而中國(guó)、韓國(guó)、俄羅斯和阿聯(lián)酋近期的核電項(xiàng)目顯示，受益于持續(xù)建造給定設(shè)計(jì)和發(fā)展強(qiáng)大的供應(yīng)鏈，大幅降低了建造成本和工期，即使在新核電國(guó)家，核電廠仍可以按時(shí)和按預(yù)算建造，甚至成本更低。這些國(guó)家證明了從發(fā)展其國(guó)家核能力和供應(yīng)鏈中獲得的價(jià)值，以及對(duì)反應(yīng)堆計(jì)劃的持續(xù)承諾。因此，持續(xù)建設(shè)和發(fā)展譜系化機(jī)組可以大大節(jié)省新核電的建造成本。

　　小型模塊堆

　　大型反應(yīng)堆的技術(shù)、供應(yīng)鏈和經(jīng)驗(yàn)是成功部署SMR的關(guān)鍵。SMR技術(shù)一部分來(lái)自現(xiàn)已成熟的輕水堆，具有很高的技術(shù)和商業(yè)水平，其它則是源自研究堆項(xiàng)目的新設(shè)計(jì)。然而，要將這種SMR作為商業(yè)產(chǎn)品推向市場(chǎng)，還需要大量的開(kāi)發(fā)和投資。大型反應(yīng)堆和SMR的使用可以幫助滿足各部門的需求，將能源脫碳拓展到電力之外的領(lǐng)域。SMR將是對(duì)大型反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的重要補(bǔ)充，而非直接競(jìng)爭(zhēng)，更適于工業(yè)和居民供熱、海水淡化、制氫和生產(chǎn)合成燃料。此外，SMR非常適合偏遠(yuǎn)地區(qū)和小型電網(wǎng)，在這些電網(wǎng)中，部署大型反應(yīng)堆是不現(xiàn)實(shí)的。

核技術(shù)的眾多應(yīng)用

　　實(shí)際上，SMR已經(jīng)運(yùn)行多年，全球有超過(guò)27個(gè)中小型反應(yīng)堆在運(yùn)。SMR還為破冰船和航空母艦提供動(dòng)力。2020年初，世界上采用SMR技術(shù)的第一座浮動(dòng)核電站“羅蒙諾索夫號(hào)”開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，為俄羅斯北極的偏遠(yuǎn)地區(qū)供熱和發(fā)電。

世界第一座可移動(dòng)的浮動(dòng)核電站——“羅蒙諾索夫號(hào)”（圖片來(lái)源：俄原集團(tuán)）

　　眾多擁有豐富核經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家正在研發(fā)并準(zhǔn)備部署SMR技術(shù)，以滿足本國(guó)需求和出口。到目前為止，SMR供應(yīng)商與包括東歐、中東和南亞國(guó)家在內(nèi)的用戶之間已經(jīng)達(dá)成協(xié)議，進(jìn)入后期開(kāi)發(fā)階段。開(kāi)發(fā)商預(yù)計(jì)第一批電力反應(yīng)堆將于2028-2030年開(kāi)始商運(yùn)，非電力應(yīng)用反應(yīng)堆或于本世紀(jì)30年代末大量部署。一旦示范反應(yīng)堆建成并完成SMR部署，將會(huì)有較大的經(jīng)驗(yàn)回報(bào)并降低成本，進(jìn)一步加強(qiáng)特定設(shè)計(jì)的商業(yè)可行性。

　　政策建議

　　大型反應(yīng)堆是唯一得到證實(shí)的低碳技術(shù)，可以按照實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)所需規(guī)模和時(shí)間進(jìn)行部署。而SMR將是大型反應(yīng)堆的重要補(bǔ)充，可促進(jìn)新應(yīng)用和新市場(chǎng)的核開(kāi)發(fā)。通過(guò)在工業(yè)、海水淡化以及制氫和產(chǎn)熱方面的廣泛使用，將拓寬核能適用的應(yīng)用和場(chǎng)景。隨著SMR設(shè)計(jì)達(dá)到商業(yè)成熟，預(yù)計(jì)從本世紀(jì)三、四十年代起，在脫碳方面的作用將迅速增長(zhǎng)。

　　對(duì)許多國(guó)家來(lái)說(shuō)，核能將是其未來(lái)低碳能源系統(tǒng)的支柱。在選擇最適合每個(gè)國(guó)家的計(jì)劃和需求的技術(shù)時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎分析考量。鑒于此，世界核協(xié)會(huì)呼吁決策者：

　　考慮所有核電技術(shù)（大型反應(yīng)堆和不同SMR）的作用，作為其國(guó)家長(zhǎng)期和可持續(xù)能源戰(zhàn)略的一部分。

　　積極探索核技術(shù)在工業(yè)供熱、綠色制氫等行業(yè)的應(yīng)用。

　　快速部署大型反應(yīng)堆，以滿足日益增長(zhǎng)的清潔和可靠電力需求，并履行氣候變化承諾。

　　考慮到SMR提供的許多額外應(yīng)用，應(yīng)加快其開(kāi)發(fā)和商業(yè)化。建立更適于SMR安全特性的取證方法，積極解決取證過(guò)程中可能出現(xiàn)的關(guān)鍵監(jiān)管挑戰(zhàn)，并促進(jìn)國(guó)際協(xié)調(diào)。

　　與多邊銀行密切合作，確保發(fā)展中國(guó)家日益增長(zhǎng)的電力需求與核能解決方案相匹配，而不是與化石燃料解決方案相匹配。