全天候低碳能源創新：

部署所有低碳能源是減少能源部門排放的關鍵。為確保全天候低碳能源供應，間歇性可再生能源系統在電網中的份額不斷增加，核電廠也被用于混合能源系統，以填補太陽能和風能發電的缺口。

核能是一種可調度的發電能源，能夠適應不斷變化的能源需求，全天候生產大量可靠的低碳電力。正是由于這種穩定性，核能通常被用作基荷發電——持續運行，輸出幾乎沒有任何變化。核能與可再生能源結合，通過彌補可再生能源的間歇性輸出變化，能夠提高電網的穩定性。例如，美國的一些核電廠經常將發電量調整 10%～15%，以適應電力需求的常見變化和可再生能源的間歇性特點。

“核能-可再生能源混合能源系統能夠發揮有力協同作用，將核能的可靠性和基荷能力與間歇性可再生能源相結合。這種綜合方案是實現彈性、低碳能源未來的關鍵，既能滿足日益增長的需求，又能減緩氣候變化。”

為使每小時的能源消耗脫碳，需要利用所有無碳技術。這些能源之間的協同增效潛力仍有待充分挖掘，專家們正在研究直接整合這些系統替代方案的戰略優勢。核能-可再生能源混合能源系統旨在利用這些能源的各自優勢，將核能和可再生能源耦合。目標是為電網提供可靠和可持續的電力，同時為能源消費的各個部門提供低碳能源。

耦合系統

混合能源系統以兩種不同的方式整合多種能源發電裝置。第一種是通過松散耦合系統，將各種能源的輸出結合起來，以提高整個系統的性能和可靠性。第二種是通過更集成、更緊密耦合的系統進行能源整合，但核能可再生能源混合能源系統尚待實現。這種類型的系統利用每個組合能源系統的獨特優勢，實現優化能源生產和環境效益。

“無論發電是來自核能、風能、水力、太陽能、生物質能還是地熱能，向集成度更高的能源系統轉型，都有可能確保持續滿足電網需求。理想情況下，這類系統還將結合儲能解決方案，以有效管理凈電力需求的波動。”Jevremovic說，“此外，將碳稅納入采用核能 -可再生能源混合系統的經濟評價中，可能會使其運行成本甚至低于與傳統化石燃料能源相關的成本。”

未來，將根據實時工況設計密切耦合的混合能源系統，以最大限度地發揮協同作用和優化發電。例如，可再生能源可與核電廠進行更大程度的整合，在高峰需求時提供補充電力，彌補核能不能靈活快速改變輸出的缺陷。另一個例子是，如果核能與水電系統集成，那么在非高峰時段，核反應堆的多余能量可用來將水泵入高位水庫，然后在高需求時段釋放出來驅動水輪發電機發電。

核能-可再生能源混合系統還可用于管理和協調偏遠或離網地區的發電，以確保醫院或運輸站等關鍵基礎設施的電力供應。愛達荷國家實驗室最近展示了一種稱為“箱式微電網”的獨立系統。在這種情況下，小型模塊堆將與水力、太陽能或風能相結合，在發生停電或大范圍電力中斷時供電。

原子能機構的作用

原子能機構最近啟動了一個關于核能-可再生能源混合能源系統技術評價和優化的協調研究項目。目標是改進評估核能-可再生能源混合能源系統在當前和未來能源系統中的潛在作用的方法，并確定機會，促進國際合作和知識共享，幫助各國實現凈零排放目標。巴基斯坦是該項目參加國之一。“考慮到巴基斯坦能源需求和全球環境挑戰，核能-可再生能源一體化戰略大放異彩。”巴基斯坦工程應用科學研究所首席工程師、助理教授 Haseeb ur Rehman表示，“陽光和風充足，而核能增加了穩定的核心。這種組合既減少了排放，又提高了能源安全。”

原子能機構與設在巴基斯坦工程應用科學研究所的國際原子能機構協作中心合作開發了一個名為“在線核電廠部件任務模擬器中心”的平臺。平臺包括兩個模擬器，分別基于核能-風能混合能源系統和核能太陽能混合能源系統。這些在線模擬器使用戶能夠進行核電廠系統和子系統運行性能的培訓。模擬器和相關文件可應要求免費分發給世界各地的核專業人員。

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