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报告概述

本报告聚焦小型模块化反应堆（SMR）替代燃煤机组实现中国电力与热力系统零碳化的可行性。研究覆盖全国在役及退役燃煤机组数据库，从厂址潜力、技术参数与安全标准匹配、典型案例验证等多维度分析，并利用能源系统模型评估不同发展情景下对装机规模、区域布局、系统成本及减排贡献的影响。报告为煤电转型决策者、核能产业规划者及低碳政策研究者提供定量化参考。

报告的核心结论

SMR在厂址适应性上显著优于大型反应堆，具备广泛改造潜力

基于全国燃煤机组数据库和厂址评价指标体系，基准情景下适宜改造为大型堆的潜力仅55.54GW，而SMR可达978.9GW，覆盖胡焕庸线以东广大地区，且在地震、人口密度等安全约束下优势更明显。

煤改核需针对不同机组参数进行定制化热力系统重构

高温气冷堆（HTR-PM）蒸汽温度可匹配亚临界煤电，但压力上限约13.7MPa，远低于超临界机组的25MPa以上；压水堆蒸汽参数低且需半转速汽轮机，与现有煤电设施兼容性差，不能简单实现“锅炉换堆”。

实施煤改核可使2060年核电装机规模提升8%-36%，并节约系统总成本

在三种煤改核情景下，2060年核电装机最高约590GW，较基准情景435GW显著增加；2030-2060年累计可为电热系统节约成本2.1万亿至4.1万亿元，同时增强电力系统稳定性。

核能在工业供热领域可发挥重要作用，煤改核进一步提升其贡献

基准情景下2060年核能工业供热占约14%；实施煤改核后最多提升8.5个百分点，对北方城镇供暖也有补充作用，但基本定位不变。案例3表明低温供热堆耦合石化园区可实现年减排CO₂ 57.57万吨。

报告回答的关键问题

煤改核的技术可行性如何？

报告通过两个典型高温气冷堆案例和一个低温供热堆案例验证了可行性。高温气冷堆可在保留厂址、冷却水源和输电设施条件下替代燃煤机组，但需根据蒸汽参数差异重构热力系统。低温供热堆与石化园区耦合可稳定供应多品质蒸汽，但需增设蒸汽压缩机和燃气锅炉进行梯级利用。

SMR替代煤电的厂址潜力有多大？

在基准情景下，中国适宜改造为SMR的厂址潜力达978.9GW，涉及2482个厂址，主要分布在山东、内蒙古、江苏等胡焕庸线以东省份；而大型堆仅55.54GW。即使考虑海岸线收紧或内陆核电政策限制，SMR仍保有54.85GW（沿海）至947.5GW的潜力，远优于大型堆。

煤改核的经济效益如何？

案例研究表明，采用高温气冷堆替代煤电，单位造价约25000元/kWe，利用现有厂址可节省约5%投资。在考虑碳价80元/吨时，低温供热堆供热成本可下降约11%。宏观层面，2020-2060年实施煤改核可为电热系统累计节约总成本2.1-4.1万亿元，系统总成本降低0.94%-1.75%。

核能供热在工业脱碳中能发挥多大作用？

报告指出，在碳中和目标下，核能是不可或缺的工业热源。基准情景下2060年核能工业供热占约14%（6.9亿GJ）；实施煤改核后最多提升至22.5%（11亿GJ）。低温供热堆可提供200℃左右饱和蒸汽，高温气冷堆提供500℃以上工艺热，满足石化、冶金等难减排行业需求。

报告中的代表性数据

978.9 GW

SMR改造潜力（基准情景）

2024年数据基础，基于中国在役及退役燃煤机组数据库（6078个机组），经安全性（地震、水源）和社会性（人口密度、边境线）筛选后，适宜改造为小型模块化反应堆的厂址潜力为978.9GW，覆盖2482个厂址。

380万吨

案例1年减排CO₂量

项目投运后每年，福建省某燃煤电厂采用6个高温气冷堆模块（总热功率1200MWth）替代后，每年可减排二氧化碳约380万吨，同时减少二氧化硫302吨、氮氧化物564吨、烟尘40吨，节约燃煤136万吨。

2.1万亿至4.1万亿元

煤改核累计节约系统总成本

2030-2060年，在三种煤改核情景下，与基准情景相比，2020-2060年累计为电热系统节约总成本约2.1万亿至4.1万亿元，相当于该时期系统累计总成本的0.94%-1.75%。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 完整燃煤机组数据库：包含6078个机组的总装机、供热规模、技术类型、效率、寿命、厂址、地质条件、人口密度及能源需求等关键信息，并基于GIS技术空间可视化。
  • 煤改核厂址评价指标体系：从安全性和社会性两个准则层，设立地震强度、冷却水源、人口密度、边境线等具体指标，并针对大型堆和SMR分别设定阈值。
  • 两种视角五类情景的C2N潜力分析：包括基准、海岸线收紧、内陆核电收紧、厂址再利用、完全再利用情景，量化各情景下LR和SMR的可行容量与分布。
  • 技术参数与安全标准匹配性详细对比：涵盖煤电机组（50MW至350MW）与NHR200-II、HTR-PM等堆型的蒸汽参数、热力系统、再热需求、安全标准体系（IAEA、美国、法国、中国）的差异分析。
  • 三个典型案例全方位研究：HTR-PM替代福建某电厂（2720MW）、HTR-PM替代山东某电厂（2×320MW）、NHR200-II耦合石化园区，分别提供技术方案、经济性评估、环境效益及公众接受度分析。
  • 能源系统转型模型方法：基于改进的REPO模型，覆盖全国省级行政区，以系统总成本最小化为目标，优化2020-2060年装机与运行，细化核能技术为三代大堆、三代小堆、高温堆、快堆四类。
  • 四种情景（Base、C2NS、C2NM、C2NF）的全面结果对比：包括核电装机规模、区域分布、发电量结构变化、核能供热贡献、系统总成本节约效益，以及煤改核在不同政策假设下的敏感性分析。
  • 低碳发电供热技术特征对比表：综合比较燃气、CCS、风电、光伏、水电、生物质及各类核能技术的投资成本、燃料成本、出力稳定性、减排效果等指标。

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