為高能耗地球提供豐富的清潔能源是我們希望的未來(lái)。要使全球能源系統(tǒng)完全脫碳，并使全球每個(gè)公民都能獲得與經(jīng)合組織國(guó)家平均水平相當(dāng)?shù)默F(xiàn)代能源服務(wù)，需要超過(guò)30太瓦（電）的清潔穩(wěn)定能源。

工業(yè)和經(jīng)濟(jì)如何在脫碳的同時(shí)保持增長(zhǎng)？

2022年，工業(yè)部門的能源消耗占全球用量總額的37%，直接排放了90億噸二氧化碳，占全球能源系統(tǒng)二氧化碳排放量的25%（不包括工業(yè)流程用電產(chǎn)生的間接排放）。盡管做出了脫碳承諾，但主要工業(yè)國(guó)家的工業(yè)過(guò)程排放量一直在穩(wěn)步增加。

應(yīng)對(duì)能源轉(zhuǎn)型中的工業(yè)用熱和用電需求

能源轉(zhuǎn)型的一個(gè)主要趨勢(shì)是推動(dòng)全面電氣化，甚至在工業(yè)活動(dòng)中也是如此。然而，這種“全面電氣化”戰(zhàn)略帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，尤其是在滿足工業(yè)用熱和用電需求方面。這些需求與并網(wǎng)發(fā)電的純電力資源的需求不同，因?yàn)樗鼈兣c表后熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的負(fù)荷曲線一致。首先面臨的挑戰(zhàn)是同時(shí)使用熱能和電力，其次是在此過(guò)程中需要有強(qiáng)大的可靠性、可用性和安全性。其他一些問題，如新輸電線路的可用性以及新電氣化過(guò)程的效率和可靠性，也是進(jìn)一步的障礙。

根據(jù)美國(guó)能源部最近的一份報(bào)告分析，工業(yè)部門的大部分排放來(lái)自熱能：近60%的排放是熱能需求和現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電的結(jié)果。如果考慮到電網(wǎng)的碳強(qiáng)度，工業(yè)排放很容易超過(guò)總排放量的70%。

《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方大會(huì)第28屆會(huì)議（COP28）將核能作為需要加速發(fā)展的清潔能源列入議程，這是前所未有的。超過(guò)22個(gè)國(guó)家承諾致力于到2050年將全球核電容量增加兩倍。然而，這將新增約9000太瓦時(shí)的能源，相當(dāng)于2022年鋼鐵行業(yè)的總能耗?；瘜W(xué)品、石化、水泥和造紙/紙漿等能源密集型行業(yè)要實(shí)現(xiàn)完全脫碳，需要增加更多的清潔熱能和電力。

使用間歇性能源需要大規(guī)模擴(kuò)大電網(wǎng)，這會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，并導(dǎo)致系統(tǒng)和固定成本增加。這些因素與工業(yè)的能源需求不符，并可能嚴(yán)重限制工業(yè)增長(zhǎng)。然而，分散式核能來(lái)源，例如在工業(yè)基地或工業(yè)集群建設(shè)小型模塊堆或微型反應(yīng)堆，可以提供足夠的熱能和電力來(lái)滿足要求。陶氏化學(xué)等公司已經(jīng)在尋求測(cè)試這種模式，計(jì)劃在其美國(guó)的一個(gè)生產(chǎn)基地建設(shè)小型高溫氣冷堆，以便用清潔的熱能和電力取代天然氣，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)脫碳。

可持續(xù)能源未來(lái)

化工行業(yè)為塑料、化肥和藥品等大量產(chǎn)品提供了重要材料來(lái)源。其排放主要來(lái)自熱源（約占40%）、電力消耗（約占29%）和直接過(guò)程排放（約占24%）。此外，80% 的運(yùn)行排放來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)源。采用現(xiàn)場(chǎng)核電可為這些重要的化工流程提供清潔的熱能和電力。

另一個(gè)不斷增長(zhǎng)的行業(yè)是數(shù)據(jù)中心，它正在增加全球電力需求。亞馬遜、微軟、谷歌和 Meta 的總用電量在2017年至2021年間翻了一番多。預(yù)計(jì)到2026年，數(shù)據(jù)中心的用電量將超過(guò)1000太瓦時(shí)，而且隨著人工智能的興起，用電量還將進(jìn)一步增加。因此，幾家大型科技公司正在將小型模塊堆等先進(jìn)核能資源作為未來(lái)清潔能源選擇。

小型模塊堆可以通過(guò)一種部署模式來(lái)滿足工業(yè)需求，這種模式不是基于大型定制項(xiàng)目，而是基于使用預(yù)先確定的設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈和交付流程的工廠制造產(chǎn)品。這種方法將降低成本、提高效率，并確保施工進(jìn)度可預(yù)測(cè)。它將提供一種商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)低、成本效益高、可復(fù)制和規(guī)模建設(shè)的解決方案，符合行業(yè)目標(biāo)，并有助于實(shí)現(xiàn)全球脫碳目標(biāo)。

僅靠傳統(tǒng)核電廠無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)脫碳。我們需要新的交付模式，以適應(yīng)企業(yè)目前所采用的快速、可預(yù)測(cè)的資產(chǎn)部署流程。

設(shè)計(jì)、許可和交付清潔能源技術(shù)的全新方法，加上新數(shù)字工具的充分利用，能夠使先進(jìn)核能技術(shù)為可持續(xù)、公平和有韌性的能源未來(lái)提供解決方案。