根据2015年《巴黎协定》目标进行的情景预测表明，2050年，核电在全球总发电量中的占比将在8%~10%，最乐观估计核电容量将增至71.5万兆瓦，悲观估计也将有大量新建核电站，因为到2030年，约1/3的核电站将退役， 2030~2050年，预计新核反应堆的容量增加将与退休核反应堆的容量持平。

    ○成本控制

    核能是资金密集型行业，核电站的建造成本约占核电总成本的3/4左右，对利率变化、建设周期和其他不确定性因素非常敏感，因此核电项目通常早期风险较大。为了应对这些不确定性，除了以多种融资模式获取资金和获得所在国政府的大力支持，还需要尽可能降低核电项目早期的巨大风险。

    不少国家的核电项目起到了很好的示范作用，有些国家的政府采取保价购电等措施来推进核电发展，包括芬兰的Olkiluoto和Hanhikivi核电站、土耳其的Akkuyu核电站，以及英国的欣克利角C号核电站等。阿联酋的巴拉卡核电项目将以核蒸汽系统供应商入股的方式降低风险，韩国电力公司也通过持股方式加入Nawah能源公司的核电项目，俄罗斯国家原子能公司则入股芬兰的Hanhikivi核电项目。

    此外，采用小型模块化核反应堆来控制成本也是一种途径，尤其适用于规模较小的电网，也便于未来进行模块化扩展，对私有资金具有较大吸引力。

    最后是对核电项目终端成本的控制，包括核电站退役的收尾处理和放射性废物的长期管理等产生的费用，这些约占核电平均成本的10%。很多国家立法规定，必须在核电站运营周期的盈利阶段预拨资金来支付后期成本。

    ○电力市场

    核电在电力市场上的地位逊于风电和太阳能发电，但优于化石能源发电，其所获的投资于2019年达到有史以来的第二次高峰。而疫情以来，化石燃料发电量进一步下滑，核能则与可再生能源一起获得更多关注。

    ○应变能力

    近年来频发的极端天气突显了核电的应变能力。一些易受洪水或炎热、干旱影响而出现故障的核电站加大了投入，采取了应对措施，确保核电站正常运行。维护和采取应对措施都需要投入，而投入规模取决于根据相应成本和电站剩余寿命的预期回报，计算基础则取决于电价。过去十年，欧洲和北美市场的批发电价既不利于鼓励或引导核电站的资金在这方面的使用，又不利于核电站进一步强化应变能力。

    ○技术发展

    核电技术的进步对于核电的推广意义重大。小型模块化核反应堆的海上、陆上应用进展迅速，竞争力在于更低的成本和更短的工期。目前共有72种小型模块化核反应堆技术设计，其中至少有25种将在2030年前进行项目示范。

    该技术当前面临的挑战包括，示范项目的安全性和运行性能仍有待检验、是否能获得持续的订单、是否拥有相对于其他替代品的成本竞争力、供应链是否能实现大规模燃料循环和制定可行的融资方案等。

    此外，微核反应堆也是近年来新兴的一项核电技术，功率范围在1~20兆瓦，适用于偏远工业区或无网地区的供电，可填补小型模块化核反应堆留下的空白，目前在一些国家已开展示范项目。

    ○与可再生能源发电相辅相成

    核能与可再生能源发电结合而成的混源系统（HES），可充分利用不同技术及其运行模式的优点，为电网提供可靠、稳定和平价的电力，是很有前景的一种供电方式，但也同样面临一些技术难题，如各子网的安全性和稳定性，与操作和维护系统有关的人力资本规划等。

    ○核燃料的可持续性和废物处理

    根据新核电站的数量和现有核电站的寿命预期，预计到2040年，世界每年铀需求量为5.66万~10万吨，这意味着当前的铀年产量无法满足需求，需要进行大规模勘探，寻找矿源。除了供应端，从需求端开展的工作可通过技术改进来提高核燃料利用效率，如核材料的回收利用、燃料运行安全边际的提高等。

    放射性核废物的处理能力是核电技术可持续利用的先决条件和关键推动力。在几十年的经验和发展的基础上，一些国家已摸索出相对可靠的弃置方法，但有待进一步验证。