核電及水力發電占全球低碳發電量的四分之三。然而，現今在已開發經濟體下，核電逐漸消退，且極少有新的核電投資。因此，國際能源署(International Energy Agency, IEA)於2019年3月發布的清潔能源系統中的核電報告，內容主要關注核電在已開發經濟體下的發展及未來將面臨的風險。由於在核電目前的發展狀況下，未來實現減少二氧化碳排放將是一項巨大的挑戰。因此，此研究鼓勵在安全的情況下現有核電廠持續運作，並支持開發新的核電建設及技術。

一、現今的核能
2018年核電占全球發電量的10%；且在已開發經濟體中占比更高達18%，為已開發經濟體最大的低碳電力來源。日本在2011年福島核災前核電約占其總發電量的30%，為當時日本最大的電力來源；至2018年，則占其總發電量的5%左右。此外，核電有助於減緩二氧化碳排放的成長。根據此研究的數據顯示，在沒有核電的情況下，1971年至2019年間碳排放量增加20%，其中高達90%是由已開發經濟體貢獻。

然而從1980年開始建設新的核電站大幅放緩。時至今日，即便開發中國家有建設核反應爐的浪潮，仍舊小於已開發經濟體40年前開發的規模。而目前全球核電機組逐漸老化，平均年齡高達32歲。許多老舊的核電廠持續改善其營運性能，並延長其運行壽命。

二、已開發經濟體的核電經濟學
自20世紀以來，許多已開發及開發中經濟體皆進入電力批發市場(wholesale electricity markets)，並對核電部門產生重大的影響。現今，全球53%的電力在短期電力市場上銷售。透過零售商及最終用戶的出價，加上發電機在特定時間內供應的能源決定電力現貨價格，最終透過電網(grid)提供給用戶。短期能源市場亦帶動其周邊輔助服務的投資，例如儲備能源系統、輸電系統、電力期貨及期權。使得供應商為了尋找更便宜的供應方式，積極改善營運方式、翻新或投資新資產。

然而，核電廠必須直接與其它類型的發電機競爭，使得近期市場及政策發展對其競爭地位有很深遠的影響。此研究透過回顧歐洲及美國在核電上是如何發展，評估各國政府應如何提升核電競爭力。此研究認為，與建設其它低碳技術相比，延長核反應爐運行的壽命在經濟及財務上可行性較高。另外，降低資本成本亦是一個有效的方式。以特定價格透過簽訂長期電力購買協議，藉此降低收入風險。

三、降低核電投資之影響
當減少對於核能發電的投資時，將會使得達到永續能源系統的目標更加困難，因為它會對於碳排放量、發電成本與能源安全造成很大衝擊。如果目前已開發國家不再投資以興建核電廠或延長現有核電廠的運行壽命，預計在2040年，這些已開發國家的核能發電將下降約三分之二。根據現有政府的能源政策，雖然再生能源持續增長，但是天然氣以及煤炭將會在取代核能發電空缺上扮演重要角色，屆時將會提高天然氣對於各國電力安全的重要性。在2040年，預計累計二氧化碳排放量將增加40億噸，使得達到脫碳目標更加困難。

當然，透過較少的核能發電以實現能源轉型是有可能的，政策制定者與監管機關是其中的關鍵，他們必須創造出刺激能源技術投資的環境，讓已開發國家為了要減少碳排放量而面臨電力短缺時，風力與太陽能發電可以成為取代核能的主要來源。過去20年，風力與太陽能發電量成長約5兆8千億瓦(580GW)，然而在未來20年內，必須要成長五倍以抵銷核能的減少以及因缺少核能所導致的發電系統彈性減少。為了這個目標，必須克服許多非市場障礙，例如整體社會的接受度及基礎設施的擴張。

四、以更少的核電實現永續能源計畫
風力與太陽能發電並非核電的完美替代品，其面臨到選址限制與電力系統靈活性的問題。關於選址限制，首先是太陽能發電，相較於核能發電對於土地的使用效率高，太陽能發電往往需要大片土地，雖然可以選在較為偏僻的地區，但是大規模地擴大太陽能將需要更多的傳輸容量，以滿足特定地區冬季需求。其次是風力發電，同樣與核電相比，需要更多土地，雖然美國部分州由於人口密度低大眾較易接受，但在歐洲沿岸適合風力發電的區域往往都是人口密集區，易造成民眾反彈；海上風電廠可能是一種解決方案，但其對於基礎設施與複雜電網需求，早已成為龐大的成本挑戰。另外，將發電廠移往偏僻地區亦造成對於長途電路需求的激增，其背後成本考量是未來發展再生能源無法避免的。

關於系統靈活性部分，隨著變動型再生能源(Variable Renewable Energy，VRE) 的占比增加，對靈活性的需求也會增加，因為VRE很難彈性調整。電力需求和供應受隨機變化的影響，包含天氣、經濟波動以及計劃外技術中斷的影響。在面對不確定性和供需變化時，系統需要具備靈活性，以便能夠保持電力供需平衡。為了解決此困境，網絡基礎設施可以通過平衡不同區域之間的負載，增加系統的靈活性，然而這部分仍然會受到地理限制的影響，另一種方式是投資新的靈活性來源，如電池存儲。

五、促進核電投資的政策
核電是發達經濟體整體上最大的低碳電力來源，在政策上，需要強有力的支持以確保對現有核電廠和新核電廠的投資，同時保留核電的國家需要改革其政策，以確保其在公平的環境中進行競爭。此外，考慮到核電廠可以提供的靈活性以及獲得必要授權的成本通常相對較低，延長核電廠壽命還可以降低清潔能源轉換的經濟成本。 有鑑於項目成本非常高以及一些國家近期核電的不利經歷，為確保對新核電廠的投資需要更多的侵入性政策干預，例如投資政策需要透過長期合約、價格保證和國家直接投資來克服融資障礙。最後，政府應該為小型模組化反應器（Small Modular Reactor,SMR）提供開發資金，以吸引公私部門合作，透過反應器設計的標準化，創造規模經濟利益。