北极星碳管家网讯:核能具有清洁低碳、出力稳定、边际成本低等特征，且发展沿海核电的部署与我国经济布局深度契合，是能源供给侧尤其是新增非化石能源中最有望兼顾“低碳、经济、安全”矛盾三角的能源形式，能通过规模化发展替代化石能源，并与新能源形成强互补发展。本文以“双碳”目标（碳达峰、碳中和）及“两个构建”（构建清洁低碳安全高效的能源体系、构建以新能源为主体的新型电力系统）为准绳，总结提出核能在未来“双碳”战略目标下的挑战和对策建议，以期促进未来核能高质量发展。

一、引言

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论会上做出“碳达峰、碳中和”郑重承诺，首次提出了我国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的“双碳”战略目标。该战略目标体现了我国将携手世界积极应对全球气候变化这一巨大挑战的坚定决心，也彰显了我国在构建人类命运共同体上的大国责任与担当，这些都为新冠肺炎疫情后的全球绿色发展和协调共赢注入强大信心。已有研究指出，中国“双碳”战略目标的顺利实现，将有效推动全球温升趋势的改变，使得全球温度将比预期降低0.3℃甚至更高[1]。

自进入21世纪以来，我国经济快速发展，我国的碳排放量也在快速攀升。相关研究数据[2]显示，2019年我国碳排放量约115亿吨，约占全球总排放量的30%，位居全球第一，较2000年我国碳排放量提高约168%。21世纪以来我国的碳排放量和GDP增长情况见下图1。

目前我国相关研究领域总体上对2060年“碳中和”背景下的碳排放限值已达成一定共识[3]。据有关研究机构的预测[2]，我国若要实现基准的“1.5℃情景”下的减排目标，2050年后允许碳排放值仅为当前碳排放量的15%～25%，即使在“退而求其次”、可行备用的“2℃情景”下，允许碳排放值也仅为当前碳排放量的40%～50%，并低于2000年我国碳排放量。而目前，我国经济仍处于中高速、高质量发展阶段，能源消费量还在增长，碳排放量还有增加的可能，需要经历2030年前“碳达峰”，才能走向2060年的“碳中和”。相比发达国家，我国“碳达峰”到“碳中和”间隔仅有30年时间，减排强度及困难程度在全球范围首屈一指。未来我国碳的达峰和减排情景设想见下图2。

而实现“双碳”战略目标首当其冲的就是能源产业。据统计，2019年我国能源供给侧的碳排放量约46亿吨，占比约40%；能源消费侧（仅工业领域）的碳排放量约33亿吨，占比约30%，合计贡献已达70%，是我国二氧化碳排放的主要来源[3]。构建清洁低碳安全高效的能源体系、构建以新能源为主体的新型电力系统，实现能源产业“低碳”甚至“零碳”转型发展，是我国实现“双碳”战略目标的重要保障和前提，也是未来能源产业适应我国新时期高质量发展目标的重大要求和长久研究方向。

二、核能是我国能源和电力统筹发展的战略性保障

近年来，随着我国稳步实施“两个构建”，我国风能和太阳能等可再生能源成为增速最快的能源。2020年，我国风能发电装机容量约2.82亿千瓦，太阳能发电装机容量约2.53亿千瓦，较2015年分别增长约1.2倍和4.8倍；预计2025年、2030年、2035年，我国风能发电装机规模有望达到4亿、6亿、10亿千瓦，太阳能发电装机规模有望达到5亿、9亿、15亿千瓦[3][5]。

但是，过往数十年来世界各国能源和电力发展实践和研究成果均表明，能源结构的低碳化是一个漫长、复杂、曲折的过程。可再生能源固有的能量密度低、发电不稳定等特征，使其在大规模发展下仍将面临一些短时期内无法回避的现实瓶颈或问题。如新能源大发时段需要大量可控电源深度调节以保障消纳，在热潮、寒潮等特殊天气需要电力稳定供应时往往又出力下降，甚至出现如2021年7月28日东北电网风电的短时最低出力不足网内风电装机千分之一的极端情况。

而从全球尤其是发达国家过往发展经验和未来发展策略等来看，能源和电力系统将呈现多种能源形式并存的局面，可再生能源、核能、储能等新型能源形式与必要的化石能源等不同能源并存互补，各自发挥自己的优势，为全球和各国经济和社会发展提供充足的能源和电力保障。全球及典型地区能源消费和电力供应情况及未来预测[6]见下图3～图6。

目前，全球GDP前15强国家基本均已明确2050年前后实现“碳中和”目标，除意大利和澳大利亚外，核能在其能源和电力系统中均占有一定比重[6]（见图7），在GDP前10强国家尤其是联合国5大常任理事国中，我国核电所占比例相对较低（见图8）。

鉴于其具有的清洁低碳、出力稳定、边际成本低等特征，且发展沿海核电的部署与我国经济布局深度契合，核能是我国能源供给侧尤其是新增非化石能源中最有望兼顾“低碳、经济、安全”矛盾三角的能源形式，可规模化发展替代我国沿海负荷中心周边的化石能源。核电与可再生能源技术特征对应互补，可实现电力电量时空匹配度更高的互补型发展，共同成为未来能源和电力系统非化石能源的重要组成部分。

三、“双碳”目标下我国核能行业高质量发展面临的挑战

（一）核能要应对能源电力市场化及未来“碳市场”建立的竞争挑战