美智庫機構發布核能發展報告

【本刊2022年7月綜合報道】美國突破研究所（Breakthrough Institute）2022 年7 月6 日發布報告《推進核能發展：評估核能部署、投資及其對美國清潔能源未來的影響》。該報告指出，作為一種穩定持久、靈活性高的清潔能源，先進核能將在美國能源體系清潔低碳轉型過程中發揮重要作用，并帶來良好的經濟、社會和氣候效益。

突破研究所位于加利福尼亞州奧克蘭，重點研究能源、環境保護以及食品和農業三個領域應對環境和人類發展挑戰的技術解決方案。

先進核能潛力巨大

報告指出，美國首批部署的先進反應堆主要為三種，即小型模塊化輕水堆、高溫氣冷堆以及帶有熱能存儲系統的反應堆。基于對這三種反應堆的研究結果，研究所對先進核能系統的脫碳潛力進行了全面評估。

研究表明，美國將從21 世紀30 年代初啟動先進反應堆的廣泛商業部署；先進核電裝機容量2035 年將達到1900 萬～4800 萬千瓦，2040 年增至5400 萬～1.5 億千瓦，2050 年進一步增至1.9億～4.7億千瓦；2050年，核發電量可能占全國總發電量的20%～48%。

若首批先進反應堆從21世紀30年代初開始商業部署，則核能將為美國實現碳減排目標作出重要貢獻。相較于風能、太陽能等間歇性可再生能源，先進反應堆運行靈活性高，能夠以穩定、可靠的方式實現全天侯持續供電。因此，先進反應堆能夠有效填補間歇性可再生能源的不足，為建立清潔、穩定、平衡且多元化的能源結構提供支持，保障美國的電力供應安全。

研究所公布的模型顯示，美國先進核電廠建設的累計投資到2035 年將達1500 億～2200 億美元，到2050年增至8300億～1.1萬億美元。

可獲得良好效益

充分利用先進核能技術助推清潔能源轉型，能夠獲得良好的經濟、社會和氣候效益。

在經濟方面，在向清潔能源轉型的過程發展先進核能技術，可以幫助降低未來國家清潔能源體系的建設成本；先進核電廠產生的熱量和蒸汽可以為重化工業這類難以脫碳的部門提供可靠、清潔的能源；能夠在現有化石燃料發電廠建設先進反應堆，以清潔能源取代化石能源，促進地區能源轉型。

在社會效應方面，構建先進核能體系，將在核電設備制造、電廠建設、運營和維護等環節創造就業崗位。到2050 年，僅運營和維護環節就能創造7.4萬～22.3萬個永久性就業崗位。

在氣候方面，發展核能可以推動全球清潔能源轉型，為其他國家發展核能提供示范，同時提高美國在先進反應堆方面的競爭力，幫助美國成為清潔能源技術的領導者。

對策建議

提高先進反應堆部署的費效比優勢及經濟競爭力可能會面臨一系列挑戰。根據歷史經驗，增加核電機組輸出功率，需增加核電廠設備部件數量，擴大其尺寸及規模。這提高了技術復雜性，潛在故障點也會相應增加。技術問題進一步推動了更多監管標準、審查程序的制定。未來先進核能部署還可能面臨拖期超概、供應鏈不足、監管許可程序限制等難題。為突破上述障礙，研究所提出了五個方面的對策建議。

一是避免超支。成本超支、建設拖期是核電廠建設面臨的最大挑戰之一。應加強核電建設項目管理，開工前固化工程設計，整合供應鏈，盡可能減少分包，將質量控制貫穿整個施工過程，避免因建設拖期、更換承包商、施工期間更改設計、重新建造未達標部分而導致的項目成本超支，提高建設效率，依照計劃按時交付。

二是發展供應鏈。美國現有供應鏈企業無法支持先進反應堆部署。應加強燃料及設備制造供應鏈建設，完善質量等級認證，投資建設戰略性基礎設施，為多種反應堆技術商業化提供支持。同時避免壟斷，增強國內制造商的市場競爭，鼓勵由多個供應商參與建設。防止壟斷的另一個有效方法是繼續推進由美國能源部主導的加速核能創新門戶（GAIN）計劃，為技術開發商提供關鍵技術支持及國家實驗室專家指導，使企業和國家實驗室相結合，共同推進先進反應堆技術開發及其商業化。

三是建立合理的監管框架。截至目前，唯一通過美國核管會（NRC）設計認證的先進反應堆是紐斯凱爾電力公司（NuScale Power）的5 萬千瓦版小型模塊化壓水堆。此次認證耗時五年，花費約7000 萬美元。在啟動核電廠建設前，還需完成一系列審查程序。先進反應堆開發商目前面臨的最大問題是，當前的監管體系是針對傳統大型輕水堆建立的，這使得新型先進反應堆設計難以通過認證。目前應加速制定與先進反應堆相適應的新聯邦監管框架，并精簡現有規則。這是確保先進核反應堆項目及時獲得許可并啟動建設的關鍵。

四是減少限制。截至2022 年2 月，美國有12 個州限制或禁止新建核電廠，主要理由是放射性廢物無法安全貯存。但現有經驗表明，乏燃料和高放廢物均可以在中間貯存設施中安全貯存。各州限制先進反應堆部署將會阻礙本州乃至全國脫碳目標的實現。因此，有必要取消州一級對核電項目的限制，為核電增加市場機會，并為各州吸引投資。

五是提供政策支持。積極的公共政策將成為美國先進反應堆技術發展的重要推動力。其中，財政政策支持可以幫助降低初期項目成本，降低資金風險，激勵技術開發，促進制造商、供應商競爭和發展；非財政政策有助于推進核電廠選址，開展人員培訓，規范乏燃料管理等。可以通過提供聯邦貸款擔保、實施環境影響資格預審和可行性研究、加快監管體系和收費制度改革以及實施技術中立的清潔能源稅費抵免等措施，將核能納入國家清潔能源結構，支持先進核技術出口。