美智库机构发布核能发展报告

【本刊2022年7月综合报道】美国突破研究所（Breakthrough Institute）2022 年7 月6 日发布报告《推进核能发展：评估核能部署、投资及其对美国清洁能源未来的影响》。该报告指出，作为一种稳定持久、灵活性高的清洁能源，先进核能将在美国能源体系清洁低碳转型过程中发挥重要作用，并带来良好的经济、社会和气候效益。

突破研究所位于加利福尼亚州奥克兰，重点研究能源、环境保护以及食品和农业三个领域应对环境和人类发展挑战的技术解决方案。

先进核能潜力巨大

报告指出，美国首批部署的先进反应堆主要为三种，即小型模块化轻水堆、高温气冷堆以及带有热能存储系统的反应堆。基于对这三种反应堆的研究结果，研究所对先进核能系统的脱碳潜力进行了全面评估。

研究表明，美国将从21 世纪30 年代初启动先进反应堆的广泛商业部署；先进核电装机容量2035 年将达到1900 万～4800 万千瓦，2040 年增至5400 万～1.5 亿千瓦，2050 年进一步增至1.9亿～4.7亿千瓦；2050年，核发电量可能占全国总发电量的20%～48%。

若首批先进反应堆从21世纪30年代初开始商业部署，则核能将为美国实现碳减排目标作出重要贡献。相较于风能、太阳能等间歇性可再生能源，先进反应堆运行灵活性高，能够以稳定、可靠的方式实现全天侯持续供电。因此，先进反应堆能够有效填补间歇性可再生能源的不足，为建立清洁、稳定、平衡且多元化的能源结构提供支持，保障美国的电力供应安全。

研究所公布的模型显示，美国先进核电厂建设的累计投资到2035 年将达1500 亿～2200 亿美元，到2050年增至8300亿～1.1万亿美元。

可获得良好效益

充分利用先进核能技术助推清洁能源转型，能够获得良好的经济、社会和气候效益。

在经济方面，在向清洁能源转型的过程发展先进核能技术，可以帮助降低未来国家清洁能源体系的建设成本；先进核电厂产生的热量和蒸汽可以为重化工业这类难以脱碳的部门提供可靠、清洁的能源；能够在现有化石燃料发电厂建设先进反应堆，以清洁能源取代化石能源，促进地区能源转型。

在社会效应方面，构建先进核能体系，将在核电设备制造、电厂建设、运营和维护等环节创造就业岗位。到2050 年，仅运营和维护环节就能创造7.4万～22.3万个永久性就业岗位。

在气候方面，发展核能可以推动全球清洁能源转型，为其他国家发展核能提供示范，同时提高美国在先进反应堆方面的竞争力，帮助美国成为清洁能源技术的领导者。

对策建议

提高先进反应堆部署的费效比优势及经济竞争力可能会面临一系列挑战。根据历史经验，增加核电机组输出功率，需增加核电厂设备部件数量，扩大其尺寸及规模。这提高了技术复杂性，潜在故障点也会相应增加。技术问题进一步推动了更多监管标准、审查程序的制定。未来先进核能部署还可能面临拖期超概、供应链不足、监管许可程序限制等难题。为突破上述障碍，研究所提出了五个方面的对策建议。

一是避免超支。成本超支、建设拖期是核电厂建设面临的最大挑战之一。应加强核电建设项目管理，开工前固化工程设计，整合供应链，尽可能减少分包，将质量控制贯穿整个施工过程，避免因建设拖期、更换承包商、施工期间更改设计、重新建造未达标部分而导致的项目成本超支，提高建设效率，依照计划按时交付。

二是发展供应链。美国现有供应链企业无法支持先进反应堆部署。应加强燃料及设备制造供应链建设，完善质量等级认证，投资建设战略性基础设施，为多种反应堆技术商业化提供支持。同时避免垄断，增强国内制造商的市场竞争，鼓励由多个供应商参与建设。防止垄断的另一个有效方法是继续推进由美国能源部主导的加速核能创新门户（GAIN）计划，为技术开发商提供关键技术支持及国家实验室专家指导，使企业和国家实验室相结合，共同推进先进反应堆技术开发及其商业化。

三是建立合理的监管框架。截至目前，唯一通过美国核管会（NRC）设计认证的先进反应堆是纽斯凯尔电力公司（NuScale Power）的5 万千瓦版小型模块化压水堆。此次认证耗时五年，花费约7000 万美元。在启动核电厂建设前，还需完成一系列审查程序。先进反应堆开发商目前面临的最大问题是，当前的监管体系是针对传统大型轻水堆建立的，这使得新型先进反应堆设计难以通过认证。目前应加速制定与先进反应堆相适应的新联邦监管框架，并精简现有规则。这是确保先进核反应堆项目及时获得许可并启动建设的关键。

四是减少限制。截至2022 年2 月，美国有12 个州限制或禁止新建核电厂，主要理由是放射性废物无法安全贮存。但现有经验表明，乏燃料和高放废物均可以在中间贮存设施中安全贮存。各州限制先进反应堆部署将会阻碍本州乃至全国脱碳目标的实现。因此，有必要取消州一级对核电项目的限制，为核电增加市场机会，并为各州吸引投资。

五是提供政策支持。积极的公共政策将成为美国先进反应堆技术发展的重要推动力。其中，财政政策支持可以帮助降低初期项目成本，降低资金风险，激励技术开发，促进制造商、供应商竞争和发展；非财政政策有助于推进核电厂选址，开展人员培训，规范乏燃料管理等。可以通过提供联邦贷款担保、实施环境影响资格预审和可行性研究、加快监管体系和收费制度改革以及实施技术中立的清洁能源税费抵免等措施，将核能纳入国家清洁能源结构，支持先进核技术出口。