二、核能

（一）技术总体介绍

核能是加拿大当前清洁能源结构的重要组成部分，在加拿大83%的非碳排放电力生产组合中，它是仅次于水电的第二大能源。截至2020年，加拿大拥有4座核电站和19个运行反应堆。此外，加拿大也处于先进核反应堆技术发展的前沿，并在考虑建设新的示范项目，例如工业煤炭替代、偏远采矿作业的电气化和工业供热的应用，以支持难以减排的行业的脱碳。^[30]

加拿大核能技术发展主要以发展反应堆技术为主，它有以下两种类型：（1）坎杜反应堆（CANDU）。它使用氧化氘（也称为重水）作为慢化剂和冷却剂，并使用铀作为燃料。坎杜反应堆的独特之处在于它使用天然的未浓缩铀作为燃料，可以减少天然铀在浓缩过程中所产生的能源浪费和碳排放；并且通过一些修改，坎杜反应堆还可以使用钍、回收铀和混合燃料，以减少燃料浪费。坎杜反应堆还可以在全功率运行时进行燃料补给，而大多数其他反应堆设计必须通过关闭来进行燃料补给。此外，坎杜反应堆安全系统独立于工厂的其他部分，每个关键安全组件都有三个备份。（2）小型模块化反应堆（SMR）。它的预计发电量在10兆瓦至300兆瓦之间，其体积最大不超过学校体育馆。反应堆可以为较小的电网供电，特别是为通常由化石燃料供电的偏远和北部社区供电。此外，它的设计还允许局部电网成为整体电网的“孤岛”部分，这意味着如果由核反应堆供电，一个地区的停电将不太可能影响另一个地区。SMR可以批量生产并运送到偏远地区，这种用于核反应堆的新制造工艺将加快其部署，以满足偏远地区对低碳电源的迫切需求。^[31]

（二）技术应用场景

一是在核能技术在清洁电力方面的应用。为实现温室气体减排目标，加拿大需要更换其化石燃料使用模式，推动进行更广泛行业电气化，而核能技术可以满足日益增长的电力需求。基于电网的核能发电可以采用大型反应堆的形式，例如增强型坎杜反应堆（EC6）或采用小型模块化反应堆的形式。增强型坎杜反应堆（EC6）反应堆采用零放射性液体排放技术交付，产生的二氧化碳非常少，并且没有氮氧化物、二氧化硫、有毒重金属、气溶胶、臭氧或其他排放物。在替代传统煤炭时，坎杜反应堆每年可节省1 300万吨二氧化碳；或者在替代天然气时节省600万吨二氧化碳。小型模块化反应堆则可以更为灵活地为较小的电网供电，这些较小的反应堆还可以为自然资源行业（如石油精炼过程和偏远北部地区采矿）提供更为清洁的能源，支持这些行业进行脱碳。随着电力需求的增长，SMR 也可以添加到更大的电网中。^[32]

二是核能技术在协助工业脱碳方面的应用。采矿和油砂等行业是加拿大经济的重要组成部分，但它们通常地处偏远地区，且远离清洁电网，灵活的小型模块化反应堆可以满足这些行业的需求，这些行业通常需要大量的热能和电力才能运行，以往这通常意味着燃烧化石燃料，而SMR 技术的应用可以大幅降低这些行业的碳排放量。

（三）技术发展方向

核能对实现和维持加拿大气候变化目标的作用至关重要，而且是基荷电力供应的长期来源。2020年12月加拿大政府发布的《强化气候计划：在加拿大建立绿色经济》进一步强调了核能的重要性。当月，加拿大自然资源部长发布了《加拿大SMR 行动计划》，该计划是与100多个组织合作制订的，包括省和地区政府、市政当局、公用事业、工业、民间社会、学术界，并认真倾听了原住民的声音。参与组织已承诺采取500 多项行动来推进小型模块反应堆的应用。政府通过支持CANDU 技术研究和实施加拿大SMR 行动计划，继续扩大核行业，着眼于低碳未来（参见图13-5）。^[33]