1、 前言
中国在2020年第七十五届联合国大会上提出将提高国家自主贡献目标，力争在2030年前实现碳排放达到峰值，在2060年前实现碳中和。而电力行业作为中国主要的化石能源消费和碳排放大户，在“十三五”期间的碳排放增量中，有80%以上来自电力部门，且在2020年碳排放占比超过全国碳排放总量的43%。因此，电力行业低碳转型发展是中国社会经济实现可持续绿色发展的内在要求，也是中国实现“双碳”目标的必然选择。电力行业低碳转型的关键是推进电力清洁化，降低对传统化石能源电力的依赖。因此，促进可再生能源合理开发与利用技术是构建低碳能源系统的有效途径。
2、低碳转型问题建模
考虑到电力行业是国民经济和社会发展的重要基础性行业，其低碳转型很可能会通过改变部门的成本结构、资源配置等，进而会对经济系统的其他部分产生明显的波及效应。因此，从全局经济的视角对电力部门低碳转型的社会经济、能源消费和环境影响进行建模和分析是非常必要的。提高煤电行业能源效率是电力行业低碳发展的重要途径之一。发展高效、低碳的先进煤电技术，以降低二氧化碳和污染物排放强度，从而在应对气候变化和改善环境污染方面扮演重要角色。改善电力结构是电力行业低碳发展的又一重要途径。
在传统模型中，电力和热力的生产和供应技术是高度聚合的，即仅有一种复合技术，且仅生产一种商品；而随着电气化进程的加速推进，单一电力技术和多种电力技术对应一种无差别的电力商品，对于评估电力部门低碳转型政策有着明显差别。因此，借鉴MIT⁃EPPA模型的处理方式，并基于全球贸易数据库中的中国电力技术数据，将单一电力技术划分为10 种子技术，即传统燃煤发电（Coal）、传统燃油发电（Oil）、传统燃气发电（NatGas）、核电（Nuclear）、水电（Hydro）、风电（Wind）、光伏发电（Solar）、考虑碳捕获的天然气联合循环发电（NGCCS）、考虑碳捕获的整体煤气化联合循环发电（IGCCS）及其他电力技术（Others）。在此基础上，考虑到中国正加快建设完善全国碳排放权交易市场，研究将利用碳定价这一政策工具作为政府实施低碳转型政策的主要方式，并考虑将碳定价收益分别用于促进太阳能、风能等新能源发电以及促进水电、核电等常规清洁能源发电这三种电力部门减排方式。通过从全局经济角度评估在实现相同碳减排目标情形下利用碳定价收益补贴电力部门三种减排方式的经济、能源和环境影响。围绕关键替代弹性进行了敏感性分析，验证对各政策优劣关系判断结论的相对鲁棒性，得到的结论为，补贴及发展核能等新能源发电是相对最优的碳定价收益利用方式。
3、三代核电“华龙一号”特色
与其他能源相比，核电具备能量密度高、单机功率大、换料周期长、可长期稳定运行等突出优势。我国成熟的核电技术，特别是中国完全自主三代核电技术“华龙一号”的建设、运营和效益等各方面的表现情况，对有关产业实现CO2超低排放和零排放的影响具有非常良好的实践效果。2021 年1 月30 日在福建福清的“华龙一号”核电5 号机组投入商业运行，中国成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家。“华龙一号”具有技术先进性、成熟性、安全性和经济性，满足中国对“十三五”及以后新建核电机组“从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性”的目标，安全性高，且具有明显的经济竞争力。中国自主研发的第三代核电“华龙一号”已跻身世界前列，这一技术为中国成为核工业强国奠定了坚实基础。
4、发展核电对低碳目标的重要性
核电建设可使多行业实现CO2零排放，核反应堆的产品主要就是电能和热，用丰富稳定的电、热可直接生产H2。所以，也可以说核电可生产电、热和H2 三种产品。而这三种产品的充分供给，可大大减少煤炭、石油甚至是天然气作为燃料的使用。而电、热和H2 三种产品可使多行业实现CO2 低排放和零排放。如现在采用高炉技术冶炼钢铁使用大量的焦炭和喷吹煤，排放大量的CO2。有清洁的H2和电后，以核电+H2为原料，采用还原技术生产海绵铁，可实现CO2 零排放的绿色冶炼。采用核电和H2加N2可直接生产农业大量需求的氮肥。采用核电+H2+ 煤气化可生产无CO2 排放的绿色化工产品。发展核电能够对低碳目标实现发挥重要作用。
到 2050 年，预计全球终端能源消费量将增长约 30%，用电量将增加一倍。在全球范围内，煤炭目前仍然在电力结构中占有重要份额，2021 年 约占 36%，其份额自 1980 年以来一直变化不 大。2021年，核发电量约占全球发电量的9.8%。在 2021 年 11 月第 26 届联合国气候变化大会上，多国承诺将致力于实现 2050 年净零排放目标，并认为核能可以为这一目标作出重大贡献。要实现《巴黎协定》及其他倡议的目标，各国需要制定必要的能源政策并进行相应的市场改革，以推动核能发展。国际能源署在2021 年 5 月发布的报告《2050 年净零排放：全球能源行业路线图》中指出，在全球到 2050 年实现碳中和这一情景中，约一半的减排量将来自目前尚处于研发阶段的技术，包括模块化小堆及其他先进反应堆技术。如果未来能够实现规模化多元应用，即除了发电，还用于制氢、区域供暖、海水淡化等，核能将为实现气候变化目标作出更大贡献。
5、全球核电发展预测及三代核电“走出去”
全球当前正面临着严峻的能源危机，尤以欧洲为甚。国际能源署表示，这场危机可追溯至2021 年。受后疫情时代经济复苏，气候导致风能、水力、太阳能等可再生能源减产，原计划于2020 年实施的电厂（包括燃煤、天然气和核电厂等）维护与检修工作因疫情推迟等因素的影响，全球能源市场从2021年开始面临着极大的压力。长期来看，这场能源危机将推动低碳能源，主要是核能的发展，同时还将加速提升能效并推进电气化进程。IAEA 的“2050年能源、电力和核电预测报告”预测：在高值情景下，2030年和2050年核电装机容量将分别达到722GW和1113GW，核电发电量分别占全球总发电量的13.5% 和12.1%。在低值情景下，核电装机容量将从2013年的371.7GW增长到2030年的435GW 和2050年的440GW，核电发电量分别占全球发电量的9.9%和4.8%，其加速发展期出现在2020-2030年期间。
在电力需求飞速提升，核电技术不断突破的当代，三代核电“走出去”是发展趋势。近年来,在国家支持下,我国核电海外开发工作不断取得新突破。核电“走出去”上升到国家战略，党和国家领导人对外大力推销核电;自主品牌开发取得重大成果，国内示范工程已经商运；装备制造与供应能力稳步提升，可同时满足国内发展和核电出口需要;相关核电企业海外市场开发秩序逐步规范，为三代核电“走出去”创造了良好的基础。
6、结论
在我国电力行业低碳转型的背景下，核电应获得更大的发展，发挥更加重要的积极作用。尤其是我国具有完全自主知识产权的三代核电技术，如“华龙一号”等，已实现顺利发电及批量化建设，将为我国电力行业的低碳转型、为“双碳”目标实现做出更大的贡献。
参考文献
[1] 张宁. 碳全要素生产率、低碳技术创新和节能减排效率追赶[J]. 经济研究，2022，57（2）158-174.
