美國國家再生能源實驗室(NREL)評估實現2035年潔淨電力目標之供給面路徑及挑戰，於不同情境下，預估2035年美國核電占比約在9-27%
摘述：
1.為達2035年電力系統淨零碳排目標，美國國家再生能源實驗室(NREL)2022年8月30日發布報告，評估2035年前電力供給面的路徑，探討供給面的各類能源技術發展、建置需求與限制，並進一步分析各情境之成本效益及挑戰。
2.該研究納入各類能源技術至2035年間的逐年規畫、設定高度電氣化與生產潔淨燃料導致電力需求上升的需求面情境、以及更多元的季節性儲能方法等。
3.該報告評估之四種主要情境為：
(1)所有技術可行 (All Options)：所有技術效率與成本進展皆符合NREL 年度技術基線 (Annual Technology Baseline, ATB) 預測，包括直接空氣捕獲技術 (Direct Air Capture, DAC)。
(2)擴大建設 (Infrastructure Renaissance)：輸電技術提升，並運用長程高壓直流輸電技術 (High-Voltage Direct Current, HVDC)；氫、二氧化碳與生質能之運輸與儲存成本最低。
(3)受限 (Constrained)：新能源設施或輸電系統於選址和土地使用受限，包含：風電、光電、地熱的可用土地較少；跨區輸電線路受限，僅容許區域內輸電線路；輸電成本為其他情境之5倍；既有法規有11州禁止新建核能電廠；氫、二氧化碳與生質能之運輸與儲存成本最高。
(4)無碳捕存技術 (No CCS)：碳捕獲與封存技術未符合成本效益，因此電力部門的化石燃料須為零，是四個情境中唯一一個無直接碳排放的情境。
3.評估結果顯示，若全力加快建置速度，憑現有技術可在2035年達到80%-90%的潔淨能源。若要達到100%，最終的能源組合仍有不確定性，將視能源研發進展、成本、發電效益、投資規模而定。四個情境的最小成本電力組合重點如下：
(1)風電與光電裝置速度須飆升：2035年的風電與光電之電力占比將提高至60%-80%，裝置容量合計約需要2TW，約為2020年的3倍裝置量，換算2026-2035年間每年須新增 40-90GW 光電、70-150GW 風電，建置速度是目前的4倍以上。
(2)再生能源設置成本將影響核電占比：在情境1、2、4中，核電之電力占比約9-12%，裝置量僅增加3-40GW，變動不大。倘若新能源設施與輸電設置受阻（情境3），再生能源成本上升，將使核電較具成本競爭力，核電電力占比將提升至27%，裝置量於2030至2035年間將新增200GW，亦即每年新增40GW。
(3)季節性儲能扮演重要角色：由於潔淨能源占比升高，將導致多日或季節性的供需落差，有賴季節性儲能支援。
(4)水力發電、地熱、日間儲能亦須增加：至2035年前共須新增水力5–8 GW、地熱3–5GW、日間儲能（2至12小時）120-350GW。
(5)全國佈建輸電系統：2035年輸電容量須達2020年的1.3至2.9倍，代表自2026年起每年須以1,400-10,100英里的速度設置輸電線路，以將電力從風能資源豐富的地區輸送至美國東岸主要的負載中心。
4.成本效益評估方面，2023至2035年間需要投入電力系統3,300億至7,400億美元，但所有情境中的健康與氣候效益將遠大於電力系統轉型花費之成本，包含：
(1)減輕氣候影響的效益約為9,200億至1.2兆美元
(2)減少化石燃料而提升空氣品質的健康效益約為3,900億至4,000億美元。
參考資料：