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北極星碳管家網訊:核能具有清潔低碳、出力穩定、邊際成本低等特征，且發展沿海核電的部署與我國經濟布局深度契合，是能源供給側尤其是新增非化石能源中最有望兼顧“低碳、經濟、安全”矛盾三角的能源形式，能通過規模化發展替代化石能源，并與新能源形成強互補發展。本文以“雙碳”目標（碳達峰、碳中和）及“兩個構建”（構建清潔低碳安全高效的能源體系、構建以新能源為主體的新型電力系統）為準繩，總結提出核能在未來“雙碳”戰略目標下的挑戰和對策建議，以期促進未來核能高質量發展。

一、引言

2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論會上做出“碳達峰、碳中和”鄭重承諾，首次提出了我國“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的“雙碳”戰略目標。該戰略目標體現了我國將攜手世界積極應對全球氣候變化這一巨大挑戰的堅定決心，也彰顯了我國在構建人類命運共同體上的大國責任與擔當，這些都為新冠肺炎疫情后的全球綠色發展和協調共贏注入強大信心。已有研究指出，中國“雙碳”戰略目標的順利實現，將有效推動全球溫升趨勢的改變，使得全球溫度將比預期降低0.3℃甚至更高[1]。

自進入21世紀以來，我國經濟快速發展，我國的碳排放量也在快速攀升。相關研究數據[2]顯示，2019年我國碳排放量約115億噸，約占全球總排放量的30%，位居全球第一，較2000年我國碳排放量提高約168%。21世紀以來我國的碳排放量和GDP增長情況見下圖1。

目前我國相關研究領域總體上對2060年“碳中和”背景下的碳排放限值已達成一定共識[3]。據有關研究機構的預測[2]，我國若要實現基準的“1.5℃情景”下的減排目標，2050年后允許碳排放值僅為當前碳排放量的15%～25%，即使在“退而求其次”、可行備用的“2℃情景”下，允許碳排放值也僅為當前碳排放量的40%～50%，并低于2000年我國碳排放量。而目前，我國經濟仍處于中高速、高質量發展階段，能源消費量還在增長，碳排放量還有增加的可能，需要經歷2030年前“碳達峰”，才能走向2060年的“碳中和”。相比發達國家，我國“碳達峰”到“碳中和”間隔僅有30年時間，減排強度及困難程度在全球范圍首屈一指。未來我國碳的達峰和減排情景設想見下圖2。

而實現“雙碳”戰略目標首當其沖的就是能源產業。據統計，2019年我國能源供給側的碳排放量約46億噸，占比約40%；能源消費側（僅工業領域）的碳排放量約33億噸，占比約30%，合計貢獻已達70%，是我國二氧化碳排放的主要來源[3]。構建清潔低碳安全高效的能源體系、構建以新能源為主體的新型電力系統，實現能源產業“低碳”甚至“零碳”轉型發展，是我國實現“雙碳”戰略目標的重要保障和前提，也是未來能源產業適應我國新時期高質量發展目標的重大要求和長久研究方向。

二、核能是我國能源和電力統籌發展的戰略性保障

近年來，隨著我國穩步實施“兩個構建”，我國風能和太陽能等可再生能源成為增速最快的能源。2020年，我國風能發電裝機容量約2.82億千瓦，太陽能發電裝機容量約2.53億千瓦，較2015年分別增長約1.2倍和4.8倍；預計2025年、2030年、2035年，我國風能發電裝機規模有望達到4億、6億、10億千瓦，太陽能發電裝機規模有望達到5億、9億、15億千瓦[3][5]。

但是，過往數十年來世界各國能源和電力發展實踐和研究成果均表明，能源結構的低碳化是一個漫長、復雜、曲折的過程。可再生能源固有的能量密度低、發電不穩定等特征，使其在大規模發展下仍將面臨一些短時期內無法回避的現實瓶頸或問題。如新能源大發時段需要大量可控電源深度調節以保障消納，在熱潮、寒潮等特殊天氣需要電力穩定供應時往往又出力下降，甚至出現如2021年7月28日東北電網風電的短時最低出力不足網內風電裝機千分之一的極端情況。

而從全球尤其是發達國家過往發展經驗和未來發展策略等來看，能源和電力系統將呈現多種能源形式并存的局面，可再生能源、核能、儲能等新型能源形式與必要的化石能源等不同能源并存互補，各自發揮自己的優勢，為全球和各國經濟和社會發展提供充足的能源和電力保障。全球及典型地區能源消費和電力供應情況及未來預測[6]見下圖3～圖6。

目前，全球GDP前15強國家基本均已明確2050年前后實現“碳中和”目標，除意大利和澳大利亞外，核能在其能源和電力系統中均占有一定比重[6]（見圖7），在GDP前10強國家尤其是聯合國5大常任理事國中，我國核電所占比例相對較低（見圖8）。

鑒于其具有的清潔低碳、出力穩定、邊際成本低等特征，且發展沿海核電的部署與我國經濟布局深度契合，核能是我國能源供給側尤其是新增非化石能源中最有望兼顧“低碳、經濟、安全”矛盾三角的能源形式，可規模化發展替代我國沿海負荷中心周邊的化石能源。核電與可再生能源技術特征對應互補，可實現電力電量時空匹配度更高的互補型發展，共同成為未來能源和電力系統非化石能源的重要組成部分。

三、“雙碳”目標下我國核能行業高質量發展面臨的挑戰

（一）核能要應對能源電力市場化及未來“碳市場”建立的競爭挑戰