An optimal long-term electric power strategy for Saudi Arabia to adopt nuclear power was evaluated using the MESSAGE tool. Saudi Arabia is predicted to experience an electricity shortage by 2025 with the present energy system. This electricity shortage could be postponed until 2035 by rehabilitating the existing power plants. The MESSAGE model predicts that adopting a combination of renewable (i.e., solar and wind), advanced traditional power (i.e., gas turbine, steam, and combined cycle), and nuclear technologies is the most competitive future strategy to supply 43.7%, 41.6%, and 3.8%, respectively, of Saudi Arabia’s electricity needs by 2050. This paper proposes an optimal strategy for adopting nuclear power. The nuclear capacity of three scenarios was evaluated: a single APR-1400 nuclear reactor, a single SMART-100 nuclear reactor, and a combination of these two reactors. The results of this study indicate that the highest nuclear capacity was achieved by the combination of the APR-1400 and SMART-100 reactors followed by the single APR-1400 reactor and then the single SMART-100 reactor. However, the single G4ECONS nuclear reactor shows a higher capacity than the single APR-1400 reactor in other evaluated scenarios. The combined reactor strategy may be the most feasible option if the capital cost of a first-of-a-kind SMART-100 reactor is reduced by 62.3%. The cost reductions result from including factors like the time required to build the nuclear power plants in the MESSAGE tool calculation. Also, CO₂ taxation will increase nuclear power’s feasibility in the Saudi Arabian energy system. However, the share of renewable energy is predicted to be more affected by the taxation of CO₂. In this study, the proposed approach can provide more flexible strategic options for countries embarking on nuclear energy. These flexible strategic options can optimize their national energy mix for long-term planning.

中文翻译：

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使用MESSAGE工具将核电厂纳入沙特阿拉伯能源系统的最佳策略研究

使用MESSAGE工具评估了沙特阿拉伯采用核电的最佳长期电力战略。预计到2025年，沙特阿拉伯将面临现有能源系统的电力短缺。通过恢复现有的发电厂，这种电力短缺可以推迟到2035年。MESSAGE模型预测，采用可再生能源（即太阳能和风能），先进的传统电力（即燃气轮机，蒸汽和联合循环）以及核技术的组合是未来最具竞争力的战略，其供应量分别为43.7％，41.6％到2050年，分别占沙特阿拉伯电力需求的3.8％。本文提出了采用核电的最佳策略。评估了三种方案的核能力：单个APR-1400核反应堆，单个SMART-100核反应堆，以及这两个反应堆的组合 这项研究的结果表明，通过组合APR-1400和SMART-100反应堆，然后是单个APR-1400反应堆，然后是单个SMART-100反应堆，可以实现最高的核容量。但是，在其他评估方案中，单个G4ECONS核反应堆比单个APR-1400反应堆显示出更高的容量。如果将首创的SMART-100反应堆的投资成本降低62.3％，则联合反应堆策略可能是最可行的选择。成本降低是由于在MESSAGE工具计算中包括了建造核电站所需的时间等因素。另外，CO 这项研究的结果表明，通过组合APR-1400和SMART-100反应堆，然后是单个APR-1400反应堆，然后是单个SMART-100反应堆，可以实现最高的核容量。但是，在其他评估方案中，单个G4ECONS核反应堆比单个APR-1400反应堆显示出更高的容量。如果将首创的SMART-100反应堆的投资成本降低62.3％，则联合反应堆策略可能是最可行的选择。成本降低是由于在MESSAGE工具计算中包括了建造核电站所需的时间等因素。另外，CO 这项研究的结果表明，通过组合APR-1400和SMART-100反应堆，然后是单个APR-1400反应堆，然后是单个SMART-100反应堆，可以实现最高的核容量。但是，在其他评估方案中，单个G4ECONS核反应堆比单个APR-1400反应堆显示出更高的容量。如果将首创的SMART-100反应堆的投资成本降低62.3％，则联合反应堆策略可能是最可行的选择。成本降低是由于在MESSAGE工具计算中包括了建造核电站所需的时间等因素。另外，CO 如果将首创的SMART-100反应堆的投资成本降低62.3％，则联合反应堆策略可能是最可行的选择。成本降低是由于在MESSAGE工具计算中包括了建造核电站所需的时间等因素。另外，CO 如果将首创的SMART-100反应堆的投资成本降低62.3％，则联合反应堆策略可能是最可行的选择。成本降低是由于在MESSAGE工具计算中包括了建造核电站所需的时间等因素。另外，CO₂征税将增加核电在沙特阿拉伯能源系统中的可行性。但是，可再生能源的份额预计会受到CO ₂征税的更大影响。在这项研究中，所提议的方法可以为开始使用核能的国家提供更灵活的战略选择。这些灵活的战略选择可以优化其国家能源结构，以进行长期规划。