最近的两份报告表明，除非将核能切实纳入全球低碳能源技术组合，否则应对气候变化的挑战将更加困难，成本也将更高。

1、核能潜在贡献

麻省理工学院能源倡议（MITEI）9月发布的《碳约束世界核能的未来》（the future of nuclear energy In a carbon Constraint world）一书中，作者们分析了当前全球核能建设“停滞”的原因（目前，核能在全球一次能源生产中只占微不足道的5%），并提出了一些可以采取的措施来遏制和扭转这一趋势。

研究小组由MIT的研究人员与爱达荷国家实验室和威斯康星麦迪逊大学的同事合作。

在21世纪，世界面临的挑战是大幅减少温室气体排放，同时扩大数十亿人能源获取的机会。

MITEI研究考察了电力行业的这一挑战，该行业已被确定为深度脱碳的早期候选者。

在大多数地区，为2050年的预计负荷服务，同时减少排放，将需要与现有系统不同的发电组合。

虽然各种低碳或零碳技术可以以不同的组合使用，但MIT的分析表明，核能作为一种可调度的低碳技术可以做出潜在的贡献。

如果没有这一贡献，实现深度脱碳目标的成本将大幅增加。成本最低的投资组合中核能必不可少，随着核能成本的下降，核能的份额也将显著增加。

尽管有这样的承诺，核能扩张的前景依然黯淡。

根本问题是成本。

2、扭转核能成本上涨趋势

近几十年来，其他发电技术变得更加便宜，而新的核电站变得更加昂贵。这种令人不安的趋势削弱了核能的潜在贡献，并增加了实现深度脱碳的成本。

MIT的研究着眼于需要什么来阻止和扭转这种趋势。

这项研究调查了世界各地最近的轻水反应堆建设项目，并研究了可应用于核电站建设的交叉技术最新进展，这些技术适用于正在开发的各种先进核电站概念和设计。

为了解决成本问题，MITEI研究提出了两项建议。

行之有效的施工管理实践

该研究指出，美国和欧洲最近的核建设项目经验表明，建设管理实践屡屡失败。他们未能在预算内按时交付产品。迫切需要采取以下几项纠正措施：

在施工前完成大部分详细设计；

使用成熟的供应链和熟练的劳动力；

在设计过程的早期阶段，将制造商和建筑商纳入设计团队，以便按照相关标准进行高效施工和制造设计；

任命一名在管理多个独立分包商方面具有丰富经验的主要合同经理；

建立承包结构，确保所有承包商对项目的成功具有既得利益；

培养灵活的监管环境，能够及时适应设计和施工中的微小、意外变化。

标准化工厂的系列化制造

使用多个标准化单元，尤其是在一个场地，可以从每个单元的施工中获得大量的学习机会。

在美国和欧洲，建筑工地的生产率一直较低，MIT建议扩大工厂生产，以利用制造业较高的生产率。

使用交叉技术，包括工厂和造船厂的模块化施工、先进的混凝土解决方案（例如，钢板复合材料、高强度钢筋或超高性能混凝土）、隔震技术和先进的工厂布局（例如，埋置、海上选址），可以降低成本和建造时间。

对于不太复杂的系统，或在建筑生产率较高的场所（如亚洲），传统方法可能是成本最低的选择。

该研究强调，建议在所有反应堆概念和设计中的广泛适用性。

成本削减机会与三代轻水堆、小型模块化反应堆（SMR）和四代堆相关。

如果没有设计标准化和建设方法的创新，研究作者不相信先进的反应堆会出现成本降低，使核电与其他发电方案具有竞争力。

3、被动安全设计

除了高昂的成本外，公众对严重事故后果的担忧也阻碍了核能的发展。

这些担忧导致一些国家完全放弃核能。为了解决安全问题，MIT的研究呼吁固有安全和被动安全。

反应堆堆芯材料应具有高化学和物理稳定性、高热容量、负反应性反馈和裂变产物的高保留率。

需要有限或不需要应急电源和最少外部干预的工程安全系统，可能会使操作更简单，并更能容忍人为错误。

在中国、俄罗斯和美国建造的一些三代轻水堆和新工厂中，已经出现了这种设计。

被动安全设计可以降低发生严重事故的概率，并在发生事故时减轻场外后果。这样的设计还可以简化新工厂的许可证发放，加快它们的部署。

该研究的作者认为，先进的反应堆，如基于LWR的SMR（例如，NuScale）和成熟的四代堆概念（例如，高温气冷反应堆和钠冷快堆），具有这些特点，可以进行商业部署。

4、监管框架

此外，该研究对美国和国际监管环境的评估表明，当前的监管体系足够灵活，能够适应这些先进反应堆设计的许可。对现行监管框架的修改可以提高许可审查的效率和效力。

政策制定者也需要采取关键行动来提高核能的优势。

脱碳政策应该创造一个公平的竞争环境，让所有低碳发电技术都能在各自的优势上竞争。

核能创新的投资者必须看到，通过以全额出售其产品来赚取利润的可能性，这应该包括减少二氧化碳排放的价值等因素。

关闭核能的政策阻碍了对核技术的投资，同时可能会增加脱碳的成本，减缓气候变化的进展。将二氧化碳排放成本纳入电价可以更公平地认识到气候友好型能源技术的价值。

核能发电将成为公平竞争环境的受益者之一。

与此同时，各国政府应建立反应堆场地，企业可以部署原型反应堆，以便按照监管许可进行测试和运行。

这样的场所应该向对原型测试感兴趣的公司选择的不同反应堆概念开放。

政府应提供适当的监督和支持，包括安全协议、基础设施、环境批准和燃料循环服务，并应直接参与所有测试。

最后，各国政府应该围绕先进反应堆设计的原型测试和商业部署建立资金计划，使用四个杠杆：分担监管许可成本的资金；分担研发成本的资金；为实现特定技术里程碑提供资金；以及资助制作学分，以奖励新设计的成功演示。

5、英国假想

9月在伦敦发布的第二份报告还警告说，如果英国放弃核能，转而使用天然气和可再生能源，发电成本将上升15%，电力部门的碳强度将从51 gCO2/kWh上升到2030年的186 gCO2/kWh。

《放弃核能的虚假经济：技术狂热和过渡燃料叙事》是由行业支持的智库新核观察研究所（NNWI）委托编写的。该报告侧重于在气候政策背景下，英国电力部门省略核能对系统发电成本的影响，报告比较了两种情况：“强制核淘汰”和“无约束优化”。

逐步淘汰方案假设，取消欣克利角C项目和新威尔法的新建项目，并加速现有核电站的退役。

为了弥补容量损失，假设海上风电容量将在2030年增加到30GW，剩余需求将由开式循环燃气轮机（OCGT）和闭式循环燃气轮机（CCGT）的组合来满足。

在第二种情况下，核电不是逐步淘汰的，容量是根据最低成本优化程序确定。

两种情况的构成以及由此产生的发电成本如表1和表2所示。

根据新的核能观察研究所报告，英国能源结构的两种情况表明，没有核能，系统发电成本更高。

采用四步流程计算每个能源的平准化成本数字。

首先，使用特定于技术的发电成本曲线来确定传统技术的最佳运行（以满载小时或FLH为单位）

然后使用最优FLH对剩余负荷进行分析，以确定每种技术所需的容量和发电量。

接下来，估算每种技术的负荷系数，并用于确定特定场景的平准化成本。

最后，利用平准化成本数字和各能源占总需求的比例估算系统级发电成本。

除了成本之外，NNWI报告还评估了放弃核能对环境的影响。

在逐步淘汰核能的情况下，英国2030年的低碳发电总量将降至48%。

因此，电力行业的二氧化碳排放量增加了3520万吨，比无约束情景增加了265%。这将电力行业的碳强度从51gCO2/kWh增加到186gCO2/kWh。

该报告引用了英国气候变化委员会（CCC）内容，该委员会指出，支持低碳技术稳定发展的有效政策意味着到2030年，电力系统强度将过渡到低于100gCO2/kWh。

NNWI主席蒂姆·杨（Tim Yeo）在评论研究结果时说：“该报告的结论是明确的。放弃核能不可避免地会导致碳排放大幅增加，这将阻止英国履行其具有法律约束力的气候变化承诺。”

“信息很明确：如果英国要成功应对其电力部门面临的挑战，世界上唯一的低碳基本负荷发电来源——核能——必须在其雄心壮志中占据重要地位。”

纳入核能并不意味着天然气将发挥作用；这两种技术都出现在优化方案中，因为它们本身的特性支持系统的可靠性和灵活性。

然而，报告确实警告说，向天然气过渡可能会产生更广泛的后果。

由于转向页岩气，天然气供应流中的逃逸甲烷排放或CH4意外泄漏的可能性越来越大，该报告称，页岩气可能会破坏从煤炭转向天然气的环境优势。在100年的时间里，甲烷的温室效应是二氧化碳的28倍。

还有一个威胁是，通过采用天然气作为中期基本负荷燃料，电力部门可能会在更长时间内被碳密集型生产所束缚。

该报告还提到了天然气价格的上升轨迹，引用了英国商业、能源和工业战略部（BEIS）2017年的发电成本报告，该报告预测，到2020年，CCGT发电的平准化成本将上升8%，到2030年将上升60%。

这导致2030年核电的平准化成本低于燃气发电，尽管NNWI报告继续承认，这种差异的程度取决于其他因素，包括内生负荷系数。