先進核技術有助于實現脫碳目標。(圖片來源：Pixabay 上的 Albrecht Fietz)
先進的核技術可以成為解決方案中不可或缺的一部分，以協調清潔能源需求與能源安全;這是 Charles River Associates (CRA) 一份報告的結論。該報告細分了先進核技術在實現脫碳目標中的作用，并指出各個地區和政府正在將該技術納入核心政策目標。該報告還概述了核供應鏈面臨的趨勢和挑戰，從開采和加工到最終用途應用和廢物管理。
CRA 的報告題為《先進核反應堆技術：核能復興的順風》，報告進一步指出：“核能重新成為能源轉型的重要力量，反映出政策制定者越來越重視能源安全和脫碳。除了現有核電站的改造，先進核技術也備受關注，因為它們有望縮短建設時間、降低管理成本并實現跨行業應用。”
市場發展
報告稱，先進核技術的優點為潛在的投資機會提供了強有力的例證。雖然政府和行業等外部影響在降低投資風險方面發揮著重要作用，但投資者本身的作用對于彌補向第二類反應堆過渡所需的投資缺口至關重要，并能實現商業回報。
“有人認為，重要的不是哪種設計會獲勝，而是哪種設計能夠首先部署。有各種市場政策和監管因素、技能因素、供應鏈和燃料因素必須解決，但歸根結底，你需要客戶需求，你需要資金，才能讓它不僅成為首款同類產品，而且獲得商業回報，這需要第 N 款同類產品的部署。這就是讓它具有經濟效益的回報。該行業需要足夠的資金來建設不只是一個，而是四個、七個反應堆，以實現第 N 款同類產品的預測。在這一點上，經濟效益與小型反應堆原本固有的優勢相一致，并相互疊加，例如能夠為偏遠地區供電和抵消電網基礎設施問題，以及模塊化結構和工廠建設方法，這些方法有望抵消成本，”她說。
報告重點介紹了一些鼓勵私營部門參與的政策實例，例如，加拿大和美國一直支持將核能作為其能源結構的一部分。兩國政府都大力支持核技術的發展。
加拿大推出的 30% 清潔技術投資稅收抵免明確側重于 SMR 技術。加拿大還承認核能是低碳能源系統的“基本和必要組成部分”。
此外，國家和省級都支持 SMR 的發展。聯邦政府于 2018 年發布了 SMR 路線圖，并于 2020 年發布了 SMR 行動計劃，支持在國內外開發、示范和部署 SMR 用于各種用途。加拿大 2023 年聯邦預算于 3 月公布，為包括核能在內的清潔電力提供了 15% 的可退還投資稅收抵免。該抵免與 2022 年聯邦預算中推出的清潔技術投資稅收抵免不同，后者為包括 SMR 在內的無排放發電技術提供了高達 30% 的稅收抵免。2022 年 3 月 28 日，安大略省、新不倫瑞克省、薩斯喀徹溫省和阿爾伯塔省發布了一項計劃，概述了 SMR 的發展道路，這是省級 SMR 諒解備忘錄 (MoU) 下的可交付成果。安大略發電公司 (OPG)、布魯斯電力公司、新不倫瑞克電力公司和薩斯喀徹溫電力公司一直在共同制定三套 SMR 項目提案。 2023 年 9 月 21 日，阿爾伯塔省宣布撥款 500 萬美元(700 萬加元)用于一項多年期研究計劃，旨在評估在油砂作業中實施 SMR 的技術經濟可行性以及安全性考慮。
正如 Kotak 所說：“這樣的政策措施將使投資者相信，這是我們將要支持的技術，它不會被放棄，也不會讓你的投資白白流失。這與風能和太陽能的情況類似。它之所以能達到如今的價格，就是因為有這種支持水平，推動了創新和新的供應鏈。私人投資現在已經涌入，因為從一開始就投入了大量補貼。”
報告還強調了私營部門日益增長的作用，并指出 2023 年 7 月，OPG 宣布與省政府合作，規劃和許可另外三個 SMR，使 OPG 的達靈頓新核項目總共擁有四個 SMR。
今年 1 月初，OPG、GEH、SNC-Lavalin 和 Aecon 簽署了北美首個電網級 SMR 商業合同。這項為期六年的合作旨在于 2028 年底前完成達靈頓核電站 BWRX-300 SMR 的建設，并計劃于 2029 年開始向電網供電。此前，加拿大基礎設施銀行于 2022 年 10 月宣布承諾提供 7.13 億美元(9.70 加元)用于資助 OPG 達靈頓新核電項目的第一階段。2021 年，OPG 為該項目選擇了 GEH 的 BWRX-300 SMR。
Kotak 注意到了這些發展：“很高興看到不同的供應商、公用事業公司或客戶合作伙伴關系正在推動反應堆集群或多個機組的運行，并且仍能達到所需的產量。”
報告指出，歐洲也看到了公共和私營部門的參與，突顯出市場對核能在未來能源結構中的作用的看法存在分歧。包括德國、意大利和立陶宛在內的一些國家已經逐步淘汰核能;奧地利、丹麥、德國、盧森堡和葡萄牙簽署了聯合聲明，反對將核能納入歐盟綠色金融分類。相比之下，歐洲核能領頭羊法國已經召集了一個由 11 個國家組成的“核能聯盟”。該聯盟將致力于加強核能合作，這是歐洲能源目標的重要組成部分。
為了鞏固其在民用核能領域的領導地位，法國于 2022 年宣布計劃在 2050 年前建造六座新的下一代核反應堆，并有可能再部署八座。該計劃是由議會最近批準的政府核投資計劃推動的，該計劃撥款 520 億歐元用于建設新反應堆。雖然項目工作尚未開始，但 EDF Energy 計劃在 2035 年啟用其前兩座設施，并在 2040 年啟用第三座設施。法國計劃在 2030 年前部署第一座 SMR，這有助于政府實現核能占該國電力結構 50% 以上的愿景。
報告進一步指出，在波蘭，Synthos 和 PKN Orlen 等能源密集型公司成立了一家合資企業，部署 SMR 機組，即 GEH 的 BWRX-300。此外，波蘭最大的電力公司之一 ENEA 集團正在與 Last Energy 合作開發 SMR。
其他國家，包括英國、羅馬尼亞和捷克共和國，歷來依賴煤炭來滿足其能源需求，現在越來越多地轉向先進的核技術作為降低能源系統碳排放的手段。
“我們看到私營部門在東歐、波蘭、羅馬尼亞和捷克共和國積極參與，高收入人士正在探索小型先進反應堆的選擇。比爾蓋茨的 TerraPower 已經展示了私人投資在推動新反應堆設計方面的作用，”科塔克說。
科塔克還指出，成功部署先進反應堆技術的國家將獲得更廣泛的經濟利益：“一旦發現首創的小型反應堆并可進行商業開發，市場就可能具有巨大的出口潛力。”她補充道：“所有清潔能源資源(核能、CCUS、氫能、地熱能)的時效性、局限性和機遇都需要考慮。”
先進反應堆展望
報告稱，核能行業面臨的挑戰因現有核能勞動力即將退休而加劇。多年、多機組的核反應堆建設將需要解決各個階段的勞動力短缺問題，包括教育、招聘初級職位和確定高技能熟練技工。
“從供應商開發商的角度來看，考慮到基礎設施、供應鏈、制造能力和所需人員的水平，建立商業模式的目的是建造多個反應堆。可重復性是其獨特賣點。如果不采用模塊化結構、工廠建造和重復訂單的能力，它可能會錯失一個關鍵的機會。報告指出，計劃在工廠建造模塊，然后運輸到主反應堆現場，從而減少所需的總建造時間。微反應堆將這一概念更進一步，設計成可以一次運輸整個反應堆，”Kotak 說。
盡管如此，科塔克還是持樂觀態度，她說：“先進的核技術可以在我們能源系統的脫碳過程中發揮關鍵作用。我之所以持積極態度，是因為從根本上講，無論選擇哪種設計，它都可以作為清潔能源發揮作用??，并實現凈零排放。我認為，最終，我們需要記住，所有締約方大會國家或簽署國都已簽署該協議，以減少排放并實現凈零排放目標。”科塔克總結道：“隨著成本變得更加穩定，投資回報變得更加清晰，監管和政策結構到位以確認回報，我認為我們將看到更多的私人投資，就像我們在其他能源上看到的那樣。”
