清华大学：2026年SMR与我国电力热力零碳化研究报告（27页）.pdf

1、 SMR 与我国电力热力零碳化研究与我国电力热力零碳化研究 执行摘要（2026/02/28）执行摘要（2026/02/28）牵头单位：清华大学牵头单位：清华大学 参加单位：中国华能集团、中国广核集团参加单位：中国华能集团、中国广核集团 课题负责人：张希良、周胜课题负责人：张希良、周胜 执行时间执行时间:2024.042025.122024.042025.12 引用格式：引用格式：张希良、周胜，SMR 与我国电力热力零碳化研究，2026。目录 一、研究背景.1 1.1 双碳目标下中国煤电转型压力.1 1.2 小型模块化堆的发展现状.1 1.3 碳中和目标下核能替代煤电的机遇.1 1.4 研究现状

2、和研究意义.2 二、核能替代煤电厂址潜力评价.3 2.1 中国燃煤发电/供热基础数据库.3 2.2 煤改核厂址匹配性评价指标.3 2.3 煤改核厂址潜力.5 三、核能替代煤电技术参数和安全标准匹配性研究.6 3.1 技术参数匹配性.6 3.2 安全标准匹配性.8 四、核能替代煤电典型案例研究.9 4.1 HTR-PM 替代燃煤电厂案例 1.10 4.2 HTR-PM 替代燃煤电厂案例 2.12 4.3 NHR200-II 替代石化园区燃煤供热案例 3.14 4.4 典型案例研究结论.17 五、双碳目标下核能替代煤电对能源系统转型影响分析.18 5.1 低碳发电供热技术特征对比.18 5.2 能

3、源系统转型关键假设与情景设置.19 5.3 模型方法与模拟工具.20 5.4 主要结果与结论.21 -1-一、研究背景 1.1 双碳目标下中国煤电转型压力 在应对全球气候变化的背景下，中国明确提出了“双碳”目标，并构建起碳达峰碳中和“1+N”政策体系。实现这一目标的核心在于能源系统的低碳转型，尤其是电力与热力部门需在 2050 年前后实现净零排放。目前，我国能源结构高度依赖煤炭，2025 年煤炭消费占比约 53%，燃煤电厂碳排放约占全国总量的 40%。受限于资源禀赋及能源安全需求，大规模煤电机组提早退役将面临能源供应缺口、资产搁浅、当地就业和经济发展及公正转型等挑战。同时，由于 CCUS 技术

4、成本高昂且规模化应用难度大，风、光等可再生能源的间歇性对电力系统稳定性和可靠性提出更高要求，寻求燃煤机组的安全可靠、绿色低碳、成本可接受的替代路径成为当前研究的紧迫课题。1.2 小型模块化堆的发展现状 小型模块化反应堆（SMR）因其安全性高、部署灵活、贴近用户侧等优势，正成为核能未来发展的重要方向。根据 COP28 提出的三倍核能宣言，SMR 将在 2050 年全球核电装机中占据重要份额。目前，我国在 SMR 技术研发和工程示范方面已走在世界前列，但在商业化进程中仍面临技术成熟度待验证、成本偏高、减碳收益未得到认可、以及公众“邻避效应”等挑战。1.3 碳中和目标下核能替代煤电的机遇 在碳中和目

5、标下，核能应用范围已从单一发电扩展至热电联产、-2-工业余热、海水淡化及制氢等非电领域。轻水型小堆可提供约 300热源满足区域供热和中低温工艺热，而高温气冷堆（HTR）可提供500以上高温工艺热，支持石化、冶金等难减排行业的深度脱碳。核能作为高能量密度的零碳能源，具有与煤电相似的装机规模和稳定供能特性。通过在煤电原址建设核电站（Coal-to-Nuclear,C2N），不仅能实现厂址资源、冷却水源、输电设施的再利用，降低投资成本，还能平滑承接就业，减轻社会转型阻力。在国际上，美国与欧洲已开展相关选址潜力评估及典型案例研究。我国虽将核能视作新型能源体系的重要组成部分，但关于核能替代燃煤机组潜力的

6、全国性、定量化研究仍处于起步阶段，对实现我国电力热力零碳化目标的具体贡献还需进一步研究。1.4 研究现状和研究意义 国内外已有的能源低碳转型研究，主要基于可再生能源大幅度增加的能源系统低碳转型路径进行分析和评价，缺乏对高比例核能情景的系统评价。而现有关注到核能的研究多侧重大型反应堆（LR）发电，忽视了 SMR 在电力与热力系统协同脱碳中的潜力。对此，本研究基于我国现有煤电机组分布，探讨高比例核能情景对电力热力部门低碳转型的贡献，并通过典型案例深入分析 SMR 替代燃煤的技术可行性、经济可行性及公众接受度。该研究对我国电力热力部门以较低系统成本实现碳中和目标，并满足用户能源需求和保障电网供应安全