核能綜合利用研究現狀與展望
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中國網／中國發展門戶網訊 核能是滿足能源供應、保證國家安全的重要支柱之一。全球發電總量中，核能發電比例為?10．4％，截至?2019?年?3?月，全球有?449?座商用核動力反應堆在?30?個國家運行，總裝機容量達?396?GW，在建核電機組?55?座，在建核電機組裝機容量?57?GW。此外，還有大約?240?座研究堆運行在?56?個國家，180?座動力堆為大約?140?艘艦船、潛艇提供著動力。
核能發電在技術成熟性、經濟性、可持續性等方面具有很大的優勢，同時相較于水電、光電、風電，具有無間歇性、受自然條件約束少等優點，是可以大規模替代化石能源的清潔能源。根據中國核能行業協會統計，截至?2018?年?12?月31日，我國投入商業運行的核電機組?44?臺（不含我國臺灣地區），總裝機容量?44．6?GW，在建的核電機組?11?臺，總裝機容量?11?GW。2018?年?1—12?月，我國核電機組累計發電量為?2?865．11?億千瓦時，占總發電量的?4．22％。核電設備平均利用小時數為?7?499．22?小時，設備平均利用率為?85．61％。與燃煤發電相比，核能發電相當于減少燃燒標準煤?7?646．8?萬噸，減少排放二氧化碳?20?034．6?萬噸，減少排放二氧化硫?65．0?萬噸，減少排放氮氧化物?56．6?萬噸。
在確保安全的基礎上高效發展核電，是當前我國能源建設的一項重要政策，對保障能源供應與安全、保護環境、實現可持續發展具有十分重要的意義。國家發展改革委、國家能源局在《能源發展“十三五”規劃》中明確了“十三五”時期我國能源發展的路徑和重點任務，提出努力構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。國家發展改革委、國家能源局《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030?年）》也明確提出我國將繼續深入實施創新驅動發展戰略，完善核能領域科技研發體系，支持小型模塊化堆、第四代核能系統、核能制氫等領域的科研工作，使核能為建設“美麗中國”貢獻更多力量。
優勢
從能源效率的觀點來看，直接使用熱能是更為理想的一種方式，發電只是核能利用的一種形式。隨著技術的發展，尤其是第四代核能系統技術的逐漸成熟和應用，核能有望超脫出僅僅提供電力的角色，通過非電應用如核能制氫、高溫工藝熱、核能供暖、海水淡化等各種綜合利用形式，在確保全球能源和水安全的可持續性發展方面發揮巨大的作用。
核能制氫與化石能源制氫相比具有許多優勢，除了降低碳排放之外，由于第四代核反應堆可以提供更高的輸出溫度，生產氫氣的電能消耗也更少。目前，約?20％?的能源消耗用于工藝熱應用，高溫工藝熱在冶金、稠油熱采、煤液化等應用市場的開發將很大程度上影響核能發展。用核熱取代化石燃料供暖，在保證能源安全、減少碳排放、價格穩定性等方面具有巨大的優勢，也是一個重要的選項。目前，全球飲用水需求日益增長，而核能用于海水淡化已被證明是滿足該需求的一個可行選擇，這為缺少淡水的地區提供了希望。核能海水淡化還可用于核電廠的有效水管理，提供運行和維護所有階段的定期供水。