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

　　當今世界能源格局正處于轉(zhuǎn)折點，盡管已為碳減排花費了數(shù)十億美元，付出大量努力，但對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，我們對化石燃料的依賴非但沒有減少，反而在增加。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署最近發(fā)布的《2019年排放差距報告》強調(diào)了國家自主貢獻（NDC）等政策承諾與需要達到的排放水平之間存在相當大的差距，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擔、通向大功率清潔能源系統(tǒng)的快速通道，一個更健康的環(huán)境，并加強了國家能源安全。發(fā)展中國家對清潔能源的需求十分緊迫，未來20年，電力需求將從1.5萬太瓦時增加到3萬太瓦時，翻一番以上。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）全球升溫1.5℃的中間道路發(fā)展（SSP2）設想，到2040年，核能將為實現(xiàn)這一目標做出重大貢獻，核電裝機容量將增加700 GWe。更重要的是，無論在技術還是融資方面，核能都可提供最高效且低碳的解決方案，以實現(xiàn)可持續(xù)增長。

　　在消除貧困和空氣污染方面，核能同樣發(fā)揮著關鍵作用。2019年，世界上約9.4億人無法使用電能，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法獲得清潔烹飪?nèi)剂?，成為每年約800萬人死于空氣污染的主要原因。通過投資大大小小的核反應堆，可以使全球數(shù)億無電人口接觸到現(xiàn)代化的世界。

　　大型核反應堆是唯一被證明能夠在規(guī)模和時間上滿足《巴黎協(xié)定》設定目標的低碳技術，其運行不受天氣或季節(jié)影響，全天候24小時提供巨大的電力。從全球來看，核電機組擁有良好的運行業(yè)績，平均容量因子超過80%，很多甚至達到90%以上。

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

　　當前核電機組

　　目前世界各地在運核電機組均基于經(jīng)過驗證的技術，在過去40年中逐步發(fā)展和成熟。反應堆的容量從600 MWe到1700 MWe不等，為各國電網(wǎng)提供安全穩(wěn)定的電力供應。此外，核電機組的建設和運營所帶來的廣泛好處，如促進工業(yè)和城市發(fā)展及支持脫碳等方面，都得到了很好的驗證。

　　世界各地都有“隨時可用”的核電項目，約有106個計劃中的反應堆已獲得批準、資金或承諾。一旦得到適當?shù)闹С?，這些項目就可立刻提供就業(yè)機會，并創(chuàng)造長期高價值的崗位。如果現(xiàn)在做出決定，到2035年或再有114 GWe的核電機組投入運行，為數(shù)百萬人提供清潔、可靠、可負擔、和可持續(xù)的電能。

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

　　小型模塊堆

　　大型反應堆的技術、供應鏈和經(jīng)驗是成功部署SMR的關鍵。SMR技術一部分來自現(xiàn)已成熟的輕水堆，具有很高的技術和商業(yè)水平，其它則是源自研究堆項目的新設計。然而，要將這種SMR作為商業(yè)產(chǎn)品推向市場，還需要大量的開發(fā)和投資。大型反應堆和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域。SMR將是對大型反應堆設計的重要補充，而非直接競爭，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非常適合偏遠地區(qū)和小型電網(wǎng)，在這些電網(wǎng)中，部署大型反應堆是不現(xiàn)實的。

核技術的眾多應用

　　實際上，SMR已經(jīng)運行多年，全球有超過27個中小型反應堆在運。SMR還為破冰船和航空母艦提供動力。2020年初，世界上采用SMR技術的第一座浮動核電站“羅蒙諾索夫號”開始運營，為俄羅斯北極的偏遠地區(qū)供熱和發(fā)電。

世界第一座可移動的浮動核電站——“羅蒙諾索夫號”（圖片來源：俄原集團）

　　眾多擁有豐富核經(jīng)驗的國家正在研發(fā)并準備部署SMR技術，以滿足本國需求和出口。到目前為止，SMR供應商與包括東歐、中東和南亞國家在內(nèi)的用戶之間已經(jīng)達成協(xié)議，進入后期開發(fā)階段。開發(fā)商預計第一批電力反應堆將于2028-2030年開始商運，非電力應用反應堆或于本世紀30年代末大量部署。一旦示范反應堆建成并完成SMR部署，將會有較大的經(jīng)驗回報并降低成本，進一步加強特定設計的商業(yè)可行性。

　　政策建議

　　大型反應堆是唯一得到證實的低碳技術，可以按照實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標所需規(guī)模和時間進行部署。而SMR將是大型反應堆的重要補充，可促進新應用和新市場的核開發(fā)。通過在工業(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用和場景。隨著SMR設計達到商業(yè)成熟，預計從本世紀三、四十年代起，在脫碳方面的作用將迅速增長。

　　對許多國家來說，核能將是其未來低碳能源系統(tǒng)的支柱。在選擇最適合每個國家的計劃和需求的技術時，應謹慎分析考量。鑒于此，世界核協(xié)會呼吁決策者：

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

　　積極探索核技術在工業(yè)供熱、綠色制氫等行業(yè)的應用。

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

　　考慮到SMR提供的許多額外應用，應加快其開發(fā)和商業(yè)化。建立更適于SMR安全特性的取證方法，積極解決取證過程中可能出現(xiàn)的關鍵監(jiān)管挑戰(zhàn)，并促進國際協(xié)調(diào)。

　　與多邊銀行密切合作，確保發(fā)展中國家日益增長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。