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摘要：

在安全运行的前提下，核电属于优质的清洁能源发电，通过与风光水等清洁能源协同发展，对优化我国能源整体布局、保障能源供应安全具有重要意义，被纳入我国绿色债券支持范围之内。本文介绍了核电技术的定义、发展阶段、我国核电发展现状和前景，简述了核电类绿色债券的界定标准以及在我国的发展情况，最后从环境影响、生态影响、社会影响三方面建立了核电类绿色债券环境效益评估方法。

在全球能源危机不断加剧及环保要求日趋严格的背景下，各地区能源转型之路不断加速。为实现“碳达峰碳中和”重要使命，我国设立了到2060年“非化石能源消费比重达到80%以上”的能源转型目标。2022年夏季，部分地区出现的高温限电状况，暴露出我国基荷电源[1]缺失、备用不足的问题。在“电量电力双缺”的背景下，以核电、火电为代表的可靠电源的需求凸显，而核电全生命周期的总碳排放量仅为煤电度电碳排放的2.8%，是更优的基荷电源。在既保障用电稳定性，又促进清洁能源转型的双重需求下，核电作为清洁的基荷电源，通过与风光水等清洁能源协同发展，对优化能源整体布局、保障能源供应安全具有重要意义。

一、核电的定义与发展简史

（一）核能与核电的定义

核能，或称原子能，是通过核反应从原子核释放的能量。核反应包括核聚变与核裂变，核聚变是两个小质量的原子核合成一个更大的原子核，核裂变是一个大质量的原子核分裂成两个更小的原子核。

在核聚变或核裂变的过程中，会有中子摆脱原子核的束缚逃逸出来，产生质量亏损。质量亏损释放的能量符合爱因斯坦质能方程E=mc²，式中E是能量，m是质量亏损，C是真空中的光速，即使质量亏损很小，释放的能量也是巨大的。

核聚变的原料储量丰富容易获得，且释放的能量更为巨大，但反应需要极高的温度，受控的热核聚变在技术上尚未实现。

核能发电是将受控的核裂变产生的巨大能量转化成可以利用的电能的过程。铀是目前最重要的核原料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2500吨优质煤。核反应堆是产生可控核裂变的装置，是核电厂的“锅炉”。在核电厂中，核反应堆产生的热量经过热交换、驱动汽轮机和发电机运动转化为电力。

（二）核反应堆的类型

核电的核心技术在于核反应堆的不同，核反应堆分为多种类型，按燃料的不同分为铀-钚循环和钍-铀循环反应堆；按发生反应的中子能量分为热中子反应堆和快中子反应堆；按照冷却剂分为轻水堆和重水堆等。现在比较主流的反应堆技术是热中子轻水堆，轻水做慢化剂和冷却剂；其中又分为压水堆和沸水堆。

（三）核电技术发展简史

核电技术具有能量密度高、稳定性好、清洁环保的特点，被称为最有希望的未来能源之一，在过去的几十年里发展迅速。

自1942年美国芝加哥大学验证了可控的核裂变链式反应的可行性之后，核电技术的发展分为以下四代：

第一代核电技术。20世纪50~60年代的核电技术是基于军事用途的核反应堆技术，由美国、苏联、加拿大、英国等国家设计、开发、建造的首批原型堆、示范发电站，验证了核能发电的技术可行性。1954年，前苏联建成5,000千瓦的实验性核电站，这是世界上建设成功的第一个核电站。在3年之后，美国建成功率9万千瓦的希平港原型核电站。国际社会将20世纪中期建成的这一批核电站，统称为第一代核电机组[1]。

第二代核电技术。20世纪70~90年代，不断的技术升级开发出30万千瓦以上的第二代核电机组，该阶段运用压水堆、沸水堆、中水堆等较为先进的技术，大大提高了核电机组的发电效率。这一阶段也是商用核电厂大发展的时期，对验证的机型进行了标准化、系列化、批量化的建设。至今仍在运行的核电厂，绝大部分属于第二代或第二代改进型技术。

1986年4月26日，前苏联的切尔诺贝利核电厂4号反应堆机组检修后重新启动过程中，堆芯发生超瞬发临界，堆芯熔化，高温产生大量的氢气和蒸汽发生爆炸，引发大火并散发出大量高能辐射物质至大气层。事故致使31人在数周内死亡（包括非放射性致死3人），参加事故清理人员20万人，平均辐射量100mSv。据估计，切尔诺贝利核事故给乌克兰和白俄罗斯造成的直接经济损失在2350亿美元以上。该事故被认为是核电历史上最严重的事故，也是国际核与辐射事件分级表（INES）中首例被评为第7级（最高级）的事故。

事故发生后，苏联政府立即组建了国家事故调查委员会，调查事故产生的原因。事故发生的直接原因是该核电站采用石墨沸水堆，自身设计缺陷多，加之试验操作不当导致反应堆功率急剧上升，产生大量蒸汽，致使反应堆堆芯压力急剧升高，最后发生爆炸事故。根本原因是反应堆堆芯设计和控制保护系统设计存在缺陷（正气泡反应性系数、无安全壳、落棒慢等）以及核安全文化欠缺。切尔诺贝利核事故使人类真正认识到核电厂系统的复杂性和安全的重要性。

第三代核电技术。20世纪90年代，吸取核反应堆几十年运行经验与惨痛教训的基础上，各国都意识到核安全的重要性。为改善放射性污染泄露、建设成本过高等一系列问题，核电安全技术进一步发展。国际上通常将满足美国URD（美国核电用户要求）和EUR（欧洲核电用户要求）的核电技术称为第三代核电技术。第三代核电机型主要有“AP1000、EPR、ABWR、APR1400、AES2006、ESBWR、CAP1400、华龙一号”，相比于第二代具备明显的特征，首先是安全性能高，其次是使用寿命长，第三是容量进一步扩大，第四是自动化控制，第五是模块化特征[1]。

第四代核电技术。未来新一代的先进核能系统，无论是在反应堆还是在燃料循环方面都有重大的革新和发展，其目标是增强能源的可持续性，核电厂的经济竞争性、安全和可靠性，以及防扩散和防外部侵犯能力。第四代核能系统国际论坛（GIF）推荐的6种典型四代堆型分别为气冷快堆（GFR）、铅冷快堆（LFR）、钠冷快堆（SFR）、熔盐堆（MSR）、超临界水冷堆（SCWR）和超高温气冷堆（VHTR）。

（四）第三代核电技术的安全性能

美国三里岛和前苏联切尔诺贝利，都属于第二代核电站，而2011年福岛核电站发生的事故使人们再次对核电的安全性产生疑虑。事故发生后，美国核安全当局出台了《美国用户要求文件（URD）》，将新建核电站的安全标准提高了两个量级。因此，第三代核电站把设置预防和缓解严重事故作为设计上必须要满足的要求，将堆芯熔化和大量放射性物质向环境释放概率降到很低的水平。增强安全性有两种不同的设计思路：“加法”和“减法”。

“加法”是指通过增加防护设施，也能把核电站的安全性提高两个量级。第三代核电技术ERP采取的就是这种“加法”的思路，这样，安全性是提高了，但系统比第二代更复杂，设备更多，造价更高；为了平抑单位千瓦造价，还要增加容量。

“减法”是指减少安全设施，采用“非能动”技术，靠自然力（如流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等），在事故状态下启动安全保护。比起能动系统，采用非能动的AP1000，设施能减少30%~50%，简化了系统，减少了设备和部件，如以6个水箱代替了大量能动安全系统，同时还降低造价，并大大提高了安全性。

核电站如出现安全问题，安全壳温度升高，堆芯有个高位水池，在温度、压力敏感元件的触动下，自动开启阀门，向堆芯注水，使其冷却。AP1000所特有的创新技术之一，是能将堆芯熔融物保持在压力容器内。这使大规模放射性物质释放到环境的可能性进一步降低，其概率比现有的第二代核电大约低100倍。

第三代核电站发生严重事故的概率大大低于第二代，在核电技术安全上具有优越性。世界上核电发达国家已经开工建设和已向核安全当局申请建设许可证的核电机组，几乎都为第三代。

二、核电在我国的发展情况

（一）核电的优势

我国的电力主要通过火力、水力、风力、核能和太阳能发电获得，其中火力发电属于高消耗高污染的发电方式，将逐渐被其它几类清洁能源替代。

1. 核电的清洁性能优于火电

核电在发电过程中，不产生烟尘、二氧化硫等大气污染物，属于清洁能源，相比于煤电具有非常显著的环境效益。

2. 核电具有一定的经济优势

从2013年开始实施的二代改进型机组的含税电价为0.43元/千瓦时，普遍低于电站所在沿海各省煤电标杆电价，体现了核电的市场竞争优势。

据联合国经合组织（OECD）在2010年的研究报告指出，欧洲的核电发电成本是光伏发电的1/5.3，风电的1/1.8，使用CCS褐煤发电的1/1.2；中国的核电发电成本是光伏发电的1/4.7，风电的1/2.1。由此可见，核电相比于煤电、风电、光伏发电，具有非常显著的成本优势。

3. 核电稳定性远优于太阳能和风力发电

与风电、太阳能相比，核电单位投资相当，但核电的运行小时数高，每年可以运行7000小时以上，稳定可靠，是电网的基本负荷。而风电、太阳能每年有效上网小时数为1500~2000小时，且受自然条件影响日间波动大，电网还需要配备煤电、气电、抽蓄等来均衡波动性（调峰、调相、调频），加大了电网运行成本。

综上，核电比煤电更加清洁，比风电和光电更加稳定可靠，同时具备一定经济优势，是保障我国用电安全稳定同时实现能源结构转型必不可少的基荷电源。

（二）我国核电发展简史

截至2022年7月末，全球已建成439座核反应堆，装机容量为394,222MWe，共有56座在建核反应堆，装机容量为61,644MWe。美国、法国目前核电机组数量及装机容量分别位居全球第一、第二。我国自1986年第一座自主设计的核电站开工建设以来，经过快速发展，已成为全球第三大核电国。

起步阶段。我国核电发展开始于1970年春节后的“728工程”，经历缓慢而艰苦的研究工作，“头号工程”正式开工已经是16年以后。我国第一座核电站秦山一期核电站在1986年正式动工，并于1991年工程并网发电，至此改写了中国大陆没有核电站的历史。秦山核电厂的建成，标志着中国核工业的发展上了一个新台阶，使中国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第7个能够自行设计、建造核电厂的国家。但相比于同期国外的百万千瓦级技术，我国的技术水平还有很长的距离要追赶。

“万国牌”阶段。1990年之后，从广东大亚湾开始，我国走了“引进、消化、吸收再创新”的路径，缩短了探索过程，同时为自主研发蓄力。“九五”期间，我国相继购买了俄罗斯的压水堆、加拿大的中水堆等。2006年，又引进美国的AP1000核电机组，以及法国EPR机型。有研究者将之称为我国核电发展的“万国牌”阶段[2]。

自主创新阶段。2015年前后，经过十余年的艰苦攻克，我国自主设计了第三代核电技术“华龙一号”与“国和一号”。“华龙一号”全球首堆福建福清核电站5号机组于2021年1月正式投入商业运行，标志着我国在三代核电技术领域已经打破国外技术垄断，跻身世界前列。第三代核电技术与第二代核电技术最根本的一个差别，就是第三代核电技术把设置预防和缓解严重事故作为了设计核电厂必须要满足的要求，从而大大提高了安全性[3]。我国目前整体的核电站技术水平，处于第二代压水堆技术向第三代迈进的过程当中[1]。

（三）我国核电运行现状

1. 装机容量与发电情况

我国核电装机容量与核电机组数量近年来保持稳定增长趋势，截至2022年10月，运行核电机组共54台（不含台湾地区），装机容量为5,580.58万千瓦。已核准及在建核电机组共23台秦山核电站安全运行20周年管理与技术论文集，总装机约2539万千瓦，位列世界第一。

从发电量来看，核电机组运行稳定，发电量持续上涨。2014年发电量1,305.8亿千瓦时，2021年增长至4,071.4亿千瓦时，年复合增长率为17.64%。核电机组发电量占比全国发电量的比例逐年稳步上升，从2014年的2.33%上升至2022年上半年的5.02%。而全球核电发电量约占总量的10%，法国占70%，美国和俄罗斯约占20%，英国约占15%，我国的核电发电量还有很大的增长空间。

2022上半年秦山核电站安全运行20周年管理与技术论文集，核电机组装机容量占全国装累计装机容量的2.30%，贡献了1,989.99亿千瓦时的发电量，占全国发电量比例5.02%；风力和太阳能装机容量合计占比27.83%，贡献了11.44%的发电量。相比于风力发电和太阳能发电，核电的能量密度更大，发电效率更加突出。

2．安全与环保状况

我国核电发展始终坚持安全第一的方针，十年来，核电生产运行保持着良好的安全业绩，从未发生国际核事件分级（INES）二级及以上的运行事件。与世界核电运营者协会（WANO）明确的性能指标对照，2021年我国有34台机组的综合指数为100（满分），占我国核电机组总数的70%（2021年，我国综合指标满分比例是世界平均水平的7倍），占世界满分机组（77台）的44%。我国核电机组的WANO综合指数满分比例和WANO综合指数平均值均高于美国、法国、俄罗斯等主要核电国家，核电安全运行业绩保持国际先进水平。

在核电站设计中，安全始终处于第一位，充分考虑了当地历史上曾经出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害，若发生自然灾害，反应堆可通过自动停堆或手动控制迅速安全停堆；甚至还考虑了厂区附近的堤坝坍塌、飞机坠毁、交通事故和化工厂事故之类的事件，例如一架喷气式飞机在厂区上空坠毁，而且碰巧落到反应堆建筑物上，设计要求这时反应堆能够做到自动停堆。沿海的核电站设计充分考虑台风的影响，并留有充分的阈值。我国现有核电站都具有一定的防范恐怖袭击的能力，选址时就已要求排除有燃烧、爆炸等风险的地域，在设计、建造过程更是采取大量防止事故发生及缓解事故后果的安全措施，充分考虑了防范外部、内部事件破坏的可能性。

3. 秦山核电基地运行实况

秦山核电基地，是中国大陆核电的发源地，经过30多年的建设发展，已成为中国最大的核电基地，包括秦山核电一期工程、二期工程、三期工程以及方家山核电工程，所产生的清洁电能源源不断地输入华东电网，有助于缓解浙江省和长三角区域长期的能源供应紧张状态。

目前秦山基地有9台核电机组，总装机容量达到654.6万千瓦，年发电量约500亿千瓦时，是目前国内核电机组数量最多、堆型最丰富、装机最大的核电基地。截至2022年上半年已累计安全发电6,300多亿千瓦时，相当于减排二氧化碳近6亿砘，植树造林约390多个西湖景区。秦山核电基地带动当地核电产业蓬勃发展，大力扶持海盐发展核电关联产业，培育核电关联企业76家，核电关联产业年产值超过200亿元。

从放射性安全与环保角度看，根据国家能源局官网发布的信息，秦山核电基地的环境监测结果表明：其环境辐射剂量率仍处于本底涨落范围内，排放的放射性物质对周围公众造成的最大个人年有效剂量当量仅占国家限值的0.2%，三废排放量远远低于国家标准，核电站运行以来对周围辐射环境未产生可察觉影响。目前，海盐是全省空气质量最好的县级城市之一。嘉兴市卫生部门从1991年至2001年，用10年时间跟踪监测新出生婴儿，监测数据表明，海盐县婴儿平均出生畸形率低于嘉兴市全市同期水平。从放射性废物排放水平、外围环境介质分析中放射性水平、当地公众的额外剂量和当地公众死亡原因调查等多方面分析，核电站在正常的运行工况下所产生的辐射剂量对人们并不构成任何危险。

（四）我国核电产业相关政策

我国颁发了多项政策支持核电建设，从发展之初的“适当发展”到“积极推进发展”再到目前的“积极安全有序发展”，我国对核电建设安全的重视程度不断加深。我国颁发了《关于加强核电标准化工作的指导意见》《关于加强核电工程建设质量管理的通知》等多项规范类政策对建设运营等给出指导意见，不断提高我国核电安全系数。在“十四五”规划推动下，核电未来新增装机量有望稳步上升，并逐渐增加自主化水平。

（五）我国核电产业发展前景

1. 我国核电产业发展潜力大

相比于火电，核电具有高效清洁的特征；风电、光伏发电等其他清洁能源，受外部自然条件影响大，运行时间受限；而核电能够稳定有效地运行7000小时每年，能够提供稳定电源，保障用电安全。2022年截至9月末，国内核电已核准10台机组，对应装机1,232.8万千瓦，核准量超预期，核电核准超预期的直接原因是由于夏季出现的限电状况暴露了基荷电源的准备不足问题，进一步凸显了核电对于保障我国用电安全稳定、维护人民正常生活秩序的重要性。由此可见，核电同时具备了清洁与稳定两种特征，是电力供应保障中重要的部分。

随着经济社会的发展，《中国能源电力发展展望2019》预计到2050年，电力需求将达到14万亿千瓦时，而2021年全社会用电量为8.3万亿千瓦时，未来三十年间电力需求增长巨大。从可再生能源开发潜力及考虑节能减排对化石能源的约束等方面进行研究表明，至2050年，预计核电装机将达到2~3亿千瓦，核电装机容量占总装机容量16%，核发电量占总发电量的比重将增长到20%，2021年核电发电量占比仅为5%，而美国俄罗斯等国家的核电发电量占比已经在20%左右，法国占比最高为70%，因此我国核电产业的发展潜力较大。

2. 核电安全水平将进一步提高

世界从1979年美国的三里岛核电站事故、1986年苏联切尔诺贝利核事故以及2011年日本福岛核泄漏故事中吸取了大量的经验和惨痛的教训，因此安全问题一直被各国视为核电发展的重中之重，我国也不例外。

我国在《2030年碳达峰行动方案》、《“十四五”现代能源体系规划》等多项政策中强调核安全监管，要求实行最严格的安全标准和最严格的监督。核电安全水平将进一步提高，实现从设计上实际消除放射性物质大规模释放的可能。

3. 建设区域将由沿海向内陆延伸

从核电布局上看，随着我国经济持续发展，与沿海地区相比，内陆在环境保护、煤炭运输和电网结构等方面的矛盾更加突出，我国核电建设的布局将由沿海向内陆延伸。

4. 进一步提升自主创新能力

第三代核电技术是现在以及未来一段时间商业化推广的主要技术。从堆型的角度看，未来压水堆仍然是主力堆型，到2030年前后，快堆将会视配套产业发展及建设成本、运行成本的市场竞争情况开始进入商运阶段。

核电规模化发展将促进我国核电产业升级，自主创新能力逐步提升，装备制造迈向更高水平。随着先进核能系统及长寿命放射性物质处置技术的发展和应用，乏燃料及放射性废物的处理处置可以得到解决。

三、我国核电类绿色债券发展情况

（一）核电项目绿色债券的界定

目前国内外通行的绿色债券认证标准有四个，其中国际通行的绿色债券标准为国际资本市场协会（简称ICMA）发布的《绿色债券原则》（Green Bond Principles，简称GBP）和气候债券倡议组织（简称CBI）发布的《气候债券标准》（Climate Bonds Standards，简称CBS），国内绿色债券标准包括中国人民银行、发展改革委、证监会联合发布的《绿色债券支持项目目录（2021年版）》（以下简称2021年版目录）和发改委发布的《绿色产业指导目录》。

国际上对于核能利用能否纳入绿色债券标准存在争议，《绿色债券原则》与《气候债券标准》均未将其纳入。

2021年之前，《绿色债券支持项目目录（2015年版）》并未将核电项目纳入绿色债券支持范畴，随着国产三代核电技术的问世和投产，2021年版目录中新增了核电项目，并将支持范畴限定于三代和四代先进核电技术（详见图表6）。

新世纪评级梳理了目前已建成在运核电机组的堆型（见图表7），其中三门核电厂1~2号机组、海阳核电厂1~2号机组使用的是美国进口第三代AP1000堆型，台山核电厂1~2号机组使用法国进口第三代EPR堆型，福清核电厂5~6号机组使用国产华龙一号堆型，石岛湾核电厂使用的是HTR－PM高温气冷堆第四代实验堆型。这9个机组的反应堆属于第三、第四代核电技术，项目建设运营符合我国的绿色债券界定条件。

（二）核电类绿色债券发行概况

2021年，首支核电类绿色债券由国家电力投资集团有限公司发行，债券简称“GC电投01”，为绿色公司债，募集资金5亿元，资金用于偿还公司山东海阳核电一期工程项目前期金融机构借款。截至2022年三季度末，市场上共6个主体发行了11支核能发电绿色债券，合计募集资金为123亿元（见图表８）。其中，绿色公司债4支，发行金额45亿元；绿色中期票据3支，发行金额52亿元；短期融资券4支，发行金额26亿元。其中中国华能集团有限公司发行了4支绿色债券，发行金额合计60亿元，其募集资金主要用于华能石岛湾核电厂扩建工程，是目前发行规模最大的核电类绿色债券主体。

已发行的核电类绿色债券的募集资金主要用于已建成项目归还贷款。我国在建核电机组23台，总装机容量2419万千瓦，在建机组装机容量连续保持全球第一。其中防港城3~4号机组（华龙一号）、山东石岛湾国和一号示范工程（国和一号）、徐大堡核电厂3~4号机组（VVER-1200）、田湾核电站7~8号机组（VVER-1200）、三澳核电厂1~2号机组（华龙一号）、漳州核电厂一期二期工程1~4号机组（华龙一号）、太平岭核电厂1~2号机组（华龙一号）、昌江核电厂3~4号机组（华龙一号）、霞浦核电站（先进快堆CFR600）、昌江核电（模块化小堆“玲珑一号”ACP100）等项目的建设运营属于我国绿色债券支持范畴。

在建的大部分核电厂都属于第三代或第四代实验工程，随着以上核电厂的开工建设与投产运营，核电类绿色债券具有可观的增长前景。

四、核电项目的环境效益评估

为促进绿色债券市场健康发展，绿色债券需经第三方评估认证。中国人民银行和中国证券监督管理委员会于2017年发布了《绿色债券评估认证行为指引》（暂行），以规范认证行为、提高认证专业度。其中，环境效益评估是绿色债券评估认证的主要依据和关键内容之一。

新世纪评级认为评估核电项目在环境、生态和社会三个方面的影响，能够较好地反应核电项目的生态环境效益，完整的评估指标体系分为环境影响指标、社会影响指标和生态影响指标三个一级指标，同时分为定量评估与定性评估指标。

定量评估指标为环境影响指标，评估核电替代火力发电所产生的环境效益，其二级指标包括“1.1能效指标”、“1.2减缓气候变化指标”和“1.3污染物减排指标”。“1.1能效指标”的评估因子为节能量，节能量是指核电站替代同等电力火电站发电所节约的标煤量，是反映核电站节能效益的直接指标。“1.2减缓气候变化指标”用公认指标二氧化碳减排量表征。“1.3污染物减排指标”选取典型火电大气污染因子二氧化硫、氮氧化物和烟尘作为减排指标。

定性评估指标为环境影响、生态影响与社会影响。环境影响包括一般要素水、气、声、渣四个方面的环境影响，以及核电项目特别的发射性影响；核电项目的生态影响主要体现在长期运营核电对当地环境质量的改善情况；核电项目的社会影响主要是能源结构改善上。

新世纪评级构建了定量与定性相结合的核电类绿色债券的环境效益评估体系，该体系能够较为客观的评估核电项目环境效益，但在实际工作中，由于项目可获取数据的局限性，仍需根据项目实际规模与影响进行调整。

[1] 基荷电源：是指能够提供连续、可靠电力供应的主力电源，如煤电、核电等都适合作为基荷电源。