核能碳足迹量化分析软件 · NECF / AUEC 评估与敏感性分析
基于《核能碳足迹量化分析报告》核心模型(ISO 14040/14044 · GWP100 · 五层推理架构 L1–L5)| 功能单位:1 kWh 净上网电量
① 输入参数(含来源与取值区间)
机组与运行
净电功率 P(MW)
基线 1000(大型LWR);SMR 50–300
1000
容量因子 CF(%)
基线 90(新堆85–92);敏感因子
90%
设计/运行年限 L(年)
基线 60(延寿至80)
60
燃料循环前段(L3)
铀矿品位 g(%U)
基线0.10;区间0.02–0.30;ISL可低至0.05
0.10%
采矿方式
常规露天/地下 vs 原位浸出ISL(≈全球45%产量)
常规(露天/地下)
原位浸出 ISL
采矿电网碳强度(gCO₂e/kWh)
低碳≈50 / 全球均≈480 / 煤电≈820
480
浓缩工艺
离心50–100 / 扩散2400 kWh·SWU⁻¹;混合80/20
离心法(主流)
混合(80%离心+20%扩散)
气体扩散法(历史淘汰)
浓缩用电电网碳强度(gCO₂e/kWh)
Le Boulch PCA 第一主导变量
480
转化厂电网碳强度(gCO₂e/kWh)
480
燃料循环模式
闭式循环可降前段20–60%(Serp等)
开式(一次通过)
闭式(U/Pu热堆再循环)
闭式(快堆增殖全循环)
建设期与退役(L2)
混凝土强度(t/MW)
基线500;区间400–700(1GWe=40–70万t)
500
钢材强度(t/MW)
基线100;区间60–130(1GWe=6–13万t)
100
重型设备制造隐含碳(tCO₂e/MW)
基线300(公开LCA库存量级)
300
混凝土排放因子(tCO₂e/t)
0.05–0.13;低碳水泥<0.05
0.10
钢材排放因子(tCO₂e/t)
0.5–2.5;再生料可低
1.5
建设供应链电网碳强度(gCO₂e/kWh)
放大材料隐含碳
480
退役碳(Mt,全寿期)
0.1–0.5 gCO₂e/kWh 区间;基线0.05Mt
0.05
经济性与碳价(L2/L5)
平准化造价 CAPEX(USD/kW)
韩/印≈2000;基线6000;美TMI后≈11000
6000
贴现率 r(%)
3–10;核电融资成本主导
7%
运维+燃料 VOM+fuel(USD/MWh)
基线8
8
汇率(CNY/USD)
用于元/kWh 折算
7.2
碳价情景 p(USD/tCO₂)
0 / 50 / 100 三档
0(基准)
50
100
系统边界与残差
运行期间接排放 A_op(gCO₂e/kWh)
<0.1–0.5;核电无燃烧
0.2
归因式残差 A_ind(gCO₂e/kWh)
过程式截断补偿;默认对齐共识中位12
7.04
过程式LCA(§3.3/§5显式建模)仅得≈5;Warner&Heath共识中位12含归因式间接排放(EI-O式系统间接)。调至0即纯过程式边界。
恢复默认参数
12.0
碳足迹总量 AUEC
gCO₂e/kWh
0.51
平准化度电成本 LCOE
元/kWh
0.52
含碳价 LCOE
元/kWh(p档)
5.68
全寿期总排放
Mt CO₂e
② 默认参数下计算流程与输出结果
阶段贡献瀑布图(默认 AUEC 构成)
八阶段按§八公式 ΣG_s/E_life 摊薄;合计=碳足迹总量
生命周期排放构成(占比)
过程式前段+建设/退役 vs 归因式残差
默认参数速查表(输出)
③ 约束条件分析结论
④ 敏感性分析
单因素敏感性
多因素龙卷风
双因素热力图
LCOE–碳价竞争力
技术路线 AUEC×TRL
容量因子 CF
铀矿品位 g
浓缩电网碳强度
建设供应链电网碳强度
归因式残差
采矿电网碳强度
绘制曲线
单因素敏感性曲线
多因素龙卷风图(各参数取低/高档对 AUEC 的影响)
一次性法(OAT):固定其它参数于默认,单参数取区间端点
X:浓缩电网碳强度
X:铀矿品位
X:容量因子
Y:铀矿品位
Y:浓缩电网碳强度
Y:建设电网碳强度
绘制热力图
双因素敏感性热力图(AUEC 色阶)
颜色越红=碳足迹越高;用于识别叠加高风险区
碳价情景下各电源 LCOE 竞争力(元/kWh)
LCOE_p = LCOE₀ + p·AUEC×10⁻³;核电/风光为"碳价免疫型"
技术路线 AUEC 区间 × 技术成熟度 TRL
数据来源:报告表2-6;横线为共识区间,点为中位
模型依据:ISO 14040/14044 · Warner&Heath(2013) · Lenzen(2008) · Sovacool(2008) · Hertwich(2015) · Pehl(2017) · Pomponi&Hart(2021) · Lovering(2016) · Serp(2017) · Gibon&Hahn(2023) · Le Boulch(2024)。
本软件为方法学演示工具,参数取值与文献区间一致,具体电站应以电厂级 LCA 实测为准。