去年，國際能源署(IEA)發(fā)布《Nuclear Power in a Clean Energy System》報告。該報告旨在評估核電在能源轉(zhuǎn)型時期中應(yīng)該扮演什么角色?沒有核能，我們能實現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型嗎?同時，為各國政府的能源轉(zhuǎn)型決策，提供數(shù)據(jù)、分析和現(xiàn)實解決方案的支持。

正文：

在過去的50年里，核能的使用減少了超過600億噸的二氧化碳排放，相當(dāng)于近兩年全球能源導(dǎo)致的碳排放。然而，在發(fā)達經(jīng)濟體，核能已經(jīng)開始出現(xiàn)衰退——核電站關(guān)閉，幾乎沒有新的投資，而此時世界需要更多的低碳電力。

IEA發(fā)布的《清潔能源系統(tǒng)中的核能》報告討論了核能在發(fā)達經(jīng)濟體中的作用，以及可能導(dǎo)致核能在未來衰落的風(fēng)險因素，指出發(fā)達經(jīng)濟體核投資的減少，可能導(dǎo)致數(shù)十億噸的碳排放量增加，用更少核能實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展存在巨大挑戰(zhàn)，最后提出了針對性的建議。

1.全球核能發(fā)展現(xiàn)狀及作用

2018年，核電提供了全球10%的電力供應(yīng)。核電和水電是全球低碳發(fā)電的支柱，共同提供了世界上四分之三的低碳發(fā)電。如果沒有核能，全球發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳排放量在過去半個世紀將增加近20%。對于發(fā)達經(jīng)濟體來說，核能已經(jīng)成為30多年來最大的低碳電力來源，在幾個國家的能源供應(yīng)安全中發(fā)揮了重要作用。

圖| 2018年各國核電在總發(fā)電量中的份額

然而，在發(fā)達經(jīng)濟體，核能已經(jīng)開始衰退，核電的未來充滿不確定性。在運的核電站因為老化開始關(guān)閉，又幾乎沒有投資來建造新的核電站，部分原因在于逐步淘汰核電的政策，但也有經(jīng)濟和監(jiān)管等因素的壓力。這些趨勢意味著，世界范圍內(nèi)的核電可能很快就會下降。報告指出，如果不改變現(xiàn)有政策，到2025年發(fā)達經(jīng)濟體的核電產(chǎn)能可能會喪失25%，到2040年可能會喪失多達三分之二。

圖|2018年發(fā)達經(jīng)濟體按來源劃分的低碳發(fā)電量

2.發(fā)達經(jīng)濟體的核能經(jīng)濟情況

具有競爭的電力市場是20世紀末以來全球電力供應(yīng)業(yè)重組浪潮的核心支柱，這對核電運營效率的提高產(chǎn)生了非常有利的影響。核電延壽是其成本競爭力的來源，同時也是2040年之前提供低碳電力的最具成本效益的方式之一。目前，新建核電的經(jīng)濟競爭力遠不如核電站延壽，也許未來會有所改善。

影響核電廠整體收入的因素主要包括市場需求、可再生能源與碳補貼。由于能源效率的提高，世界電力需求正在放緩。同時可再生能源正在快速增長并壓低電價。例如：北美的天然氣降低了電價。碳補貼是核電站的主要支持機制，但是現(xiàn)在的碳補價格過低，不足以促進核電的經(jīng)濟發(fā)展。受此影響，美國現(xiàn)有核電站變得不經(jīng)濟，正在失去市場份額，新反應(yīng)堆的建設(shè)前景也依然低迷。但是在歐洲，更高的燃料和二氧化碳價格正在幫助歐洲現(xiàn)有的核電站增加競爭力，新核電站在歐洲則還不具備可行性。

圖 | 歐洲和美國天然氣和煤炭的平均價格

隨著可再生能源的發(fā)展，電力市場對靈活性的需求也在增加。這對核電廠來說是一個潛在的機會。通過靈活操作，核電站可以減少其生產(chǎn)低于可變成本的時間，靈活的運營還可以從輔助服務(wù)中獲得收益。但是，核電在輔助服務(wù)等其他市場的收入總體上仍然很小。未來核能靈活性的價值將取決于有沒有其他替代方案。

3.核投資減少的影響

目前，發(fā)達經(jīng)濟體的核電發(fā)電比重增長非常艱難，主要是因為三個方面的因素：1)低需求、不斷增長的風(fēng)能和太陽能以及低天然氣價格等因素將繼續(xù)存在。2)公眾對不斷老化的核反應(yīng)堆安全性的擔(dān)憂，可能導(dǎo)致政策轉(zhuǎn)變和更嚴格的監(jiān)管，會使核電延壽和新建核電在經(jīng)濟上不可行，甚至不可能。3)技術(shù)和項目管理風(fēng)險增加了圍繞核電行業(yè)前景的不確定性，尤其是在歐洲。

World Energy Outlook (IEA,2018b)曾分別對“新政策場景”和“可持續(xù)發(fā)展場景”下核能發(fā)揮的作用進行預(yù)測，均表明未來核能要發(fā)揮重要作用。但是實現(xiàn)這些目標需要大量增加政策支助，充滿很大不確定性。假定發(fā)達經(jīng)濟體不對延長核壽命或新項目進行新的投資，到2040年，發(fā)達經(jīng)濟體的總核電容量將下降約三分之二，其中歐盟的絕對容量降幅最大，而美國的核電產(chǎn)能將下降約一半。

圖|發(fā)達經(jīng)濟體的核電裝機容量在核衰退的情況下逐漸減弱

在“新政策場景”中，核投資減少將帶來如下影響：全球核電能力穩(wěn)步下降，發(fā)展中經(jīng)濟體的核能持續(xù)擴張不能彌補發(fā)達經(jīng)濟體的快速下降。中國在2030年前就超越歐盟和美國，成為新的全球核電領(lǐng)導(dǎo)者?；剂?主要是天然氣)需要增產(chǎn)近60%;風(fēng)能和太陽能占了其余的大部分。消費者電費平均增加3%。由可調(diào)度容量提供的靈活性將越來越多地來自于能源存儲、需求側(cè)響應(yīng)和網(wǎng)絡(luò)互連。 當(dāng)核投資減少發(fā)生在“可持續(xù)發(fā)展場景”中，將帶來如下影響：實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和2度氣候變化目標所必需的政策和措施遠遠超出了現(xiàn)有或計劃的政策，特別是在提高能源效率和增加低碳能源供應(yīng)方面?？沙掷m(xù)發(fā)展需要更多的風(fēng)能和太陽能。投資需求和能源轉(zhuǎn)型的成本都需要大幅提高。

4.用更少核能實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展引起的挑戰(zhàn)

原則上，發(fā)達經(jīng)濟體可以提高可再生能源的發(fā)電能力，以充分彌補低碳電力在可持續(xù)性發(fā)展情景中的不足。當(dāng)然從理論上說這是可行的，但是在實際過程中，這需要政策制定者和監(jiān)管機構(gòu)做出非凡努力，創(chuàng)造必要的條件，以推動必要的資本投入。除了滿足必要的發(fā)電量外，還涉及其它方面的挑戰(zhàn)：

(1) 在可持續(xù)發(fā)展，特別是在核能衰退的情況下，大型系統(tǒng)需要克服可再生能源(主要是風(fēng)能和太陽能)高份額的土地使用，基礎(chǔ)設(shè)施和靈活性障礙。(2) 將風(fēng)力發(fā)電場選址在近海是一個解決方案，但存在成本和基礎(chǔ)設(shè)施的障礙。
(3) 大規(guī)模擴大太陽能發(fā)電將需要更多的輸電能力，但在允許新建輸電線路方面存在困難。
(4) 電力系統(tǒng)的靈活性需要提高，但系統(tǒng)互連所能提供的靈活性是有限的。
(5) 即使繼續(xù)進行核投資，整合可變可再生能源的挑戰(zhàn)也將是巨大的。

5.促進核電投資的政策建議

(1) 政策及監(jiān)管框架

那些仍選擇使用核能的國家應(yīng)改革其政策，以確保核能能夠在一個公平的環(huán)境中競爭，并消除投資于延壽和提高新能力方面的障礙。政策的重點應(yīng)該是以重視核能在清潔和能源安全的方面的作用，來設(shè)計電力市場。

關(guān)于清潔能源部分，這可以通過明確的碳定價、清潔能源信貸以及其他低碳能源合同來實現(xiàn)。關(guān)于能源安全部分，應(yīng)通過以技術(shù)中立的方式為工廠提供靈活服務(wù)的機制來獎勵核電的調(diào)度和可靠性。這些政策措施確保將幾乎所有現(xiàn)役反應(yīng)堆的壽命至少延長到60年在財政上是可行。

(2) 延長現(xiàn)有反應(yīng)堆的使用壽命

大多數(shù)已經(jīng)擁有核能的國家仍然可以選擇反應(yīng)堆延壽，包括一些已經(jīng)排除建造新反應(yīng)堆的國家。在大多數(shù)情況下，納入新的可再生能源來支持來實現(xiàn)減排，遠高于使核電站延壽可行的價格。

(3) 支持新建核電站

如果沒有強有力的政府干預(yù)，在所有歐洲或北美電力市場大規(guī)模建設(shè)新一輪第三代反應(yīng)堆是不可能的。至少在部署的最初階段，政府可以通過一些方式幫助緩解這些風(fēng)險。應(yīng)考慮的最重要措施如下：長期價格保證、適當(dāng)評估低碳生產(chǎn)、政府做借款擔(dān)保、納入受管制資產(chǎn)基礎(chǔ)、技術(shù)提供商參與合資企業(yè)、或國有企業(yè)直接投資。

(4) 加快小型堆部署

建設(shè)大型第三代反應(yīng)堆提供資金的難度越來越大，小型堆的項目規(guī)模較小，交貨期較短，也能使融資更加容易。為了充分利用這些反應(yīng)堆固有的優(yōu)勢和降低成本，可能需要對許可證發(fā)放過程進行改革。

小型堆技術(shù)雖然通過實踐學(xué)習(xí)大大降低成本，但初始成本可能很高，阻礙了其早期部署。因此，政府有理由通過早期撥款、尋找風(fēng)險投資伙伴促進。

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