能源危机下,曾被民意抛弃的“绿色能源”核电再度归来

核能知了 2022-12-09
3115 字丨阅读本文需 8 分钟

美国环境、社会和治理与可持续发展中心(CESG)2022年10月25日与哥伦比亚大学联合发布报告《解决能源的三难困境:将核能作为可持续性投资案例》,指出核能有助于解决当前能源发展面临的三难困境,即在能源供应安全性、可持续性和可负担性方面取得平衡。报告强调,即使不考虑环境、社会和治理(ESG)因素,核能也是一项值得投资的产业;如果将ESG考虑在内,发展核能的理由将更加充分。

01

核能近乎是绿色能源

核能的清洁性

核能本身具有无排放、清洁高效的特点。

核能是从质子和中子组成的原子核(原子的核心)释放的一种形式的能量。

每次反应发生时,都有热和辐射形式的能量释放。释放的热可以在核电厂被转化为电,如同煤、天然气和石油等化石燃料产生的热被用于发电那样。

不同之处在于相对化石燃料的燃烧过程,核能链式反应没有任何碳排放。所以核能产生的电力可以算是无碳或低碳电力。

核能的可持续性

核能所用到主要资源-铀,是存在于世界各地岩石中的一种金属。虽然单位产热量高,但属于稀有元素,全球可供开采的总量有限。所以和化石燃料一样,并非无穷无尽。

核能的泄露风险

谈到核能,不得不谈其泄露风险。虽然属于小概率事件,但历史上重大的核泄漏事件,以及其产生的影响,仍然让人不寒而栗,如切尔诺贝利,英国温德斯格尔火灾、日本福岛等事故。

另外,核能反应产生的废料-核废料目前无法被妥善处理,被永久封存的核废料需要一百万年才能变安全。

综上,从核能的物理特性来看,核能近乎是绿色能源。但其存在的泄露风险和废料处置问题,让其在国际上的地位起起伏伏,备受争议。

02

曾被民意抛弃的核电

自2011年日本福岛核电站泄漏事故以来,全球一时间颇有些“谈核色变”。作为“当事国”的日本,反对核电的游行示威也是此起彼伏。而曾经也是核电拥护者的欧盟诸国也在民怨四起中,被迫踩刹车,多国宣布“减核”甚至“弃核”。在民意的不断发酵中,核电成为众矢之的,被大国们打入冷宫。下图为

法国-曾经的世界第一核电国,在福岛事件后,承诺逐步减少核能在法国能源结构中的占比至50%,并于2025年之前淘汰一批老旧核电站。(PS:虽然关停计划一拖再拖,但目前法国境内仅有一半的核电站可以联入电网)

德国-欧盟最大经济体,在福岛事件后,宣布将在2022年后彻底关停本土核电设施。目前德国只有三座核电站尚在运行,但这三座也将在今年年底前陆续关闭。

韩国-承诺缩减韩国对煤炭和核电依赖的运动,作为总统获取民意支持的工具,帮助韩国总统赢得大选。

03

近期的能源危机

自俄乌战争爆发以来,能源政策似乎很容易迷失方向。唯一固定的参考点是科学和物理学,因为政策应该围绕着民众的需求,没有什么是看起来的那样,还需要进行更仔细的分析。

整个欧洲都在为即将到来的冬季做着各种准备,从消费者支持到效率、燃料转换和节能——你能想的到的所有。

但尽管如此,许多人仍然会感到寒冷,许多工厂依然能源紧缺。

处于能源短缺风暴眼中的是德国,他们假装核能与当前局势无关。

在其他地方,尤其是在法国,由于电厂发生的意外腐蚀问题,核电运营商一直在努力确保所有可用性。

一些国家已加倍努力建设新的电厂,以便为下一次危机做好准备。在混乱中,我们很容易忘记我们已经走过的里程碑事件。

比利时能源部长Tinne van der Straeten表示,她的绿党提出,让杜尔(Doel)核电站4号机组和蒂昂日(Tihange )核电站2号机组保留运转更长时间的可能性。

她一定认为我们忘记了,曾经她坚持马上关闭这两座核电站。

在美国加利福尼亚州,州长加文·纽瑟姆(Gavin Newsom)希望通过谨慎的举措,让暗黑峡谷(Diablo Canyon)核电站多运营几年。他一定认为我们忘记了,他曾是达成电厂关闭协议的人。

的确,现在对每个人来说都是令人困惑的时刻。

根据绝大多数人通过的立法措辞,暗黑峡谷核电站现在已经被批准持续发电五年。

我们知道(尽管大多数人不知道),核电站通常不会在这样的短时间内进行重大决定。额外运营五年的要求与额外运营20年的要求相同。因此,发电厂的新生命期是敞开的。

我们先不算其他,投给暗黑峡谷核电站的多数票(101票赞成,4票反对)表明,至少在美国,核能发挥着重要作用,每个反应堆都很重要。

04

核能的复辟

当向怀疑论者解释核能的好处时,重要的是要记住,只有他们才能改变自己的想法,而你不能为他们这样做。

如果有人出于道德原因反对核能,那么很少有人对核能技术信息方面做出回应——例如,他们不愿意承担长期的废物管理义务。但同时,只要有一条关键信息,就有可能激发他们开始接受更多信息,最终可能会改变他们的观点。

这些相互矛盾的事实之间,缺少的是对专家的信任,还可能包括因私利改变想法。

我认为,在目前的情况下,利己主义非常活跃。简单的事实是,我们再也买不起天然气,也不能继续关闭可靠的发电厂。

在德国,据说他们可以以高于全世界的价格购买他们所需的天然气。而实际上,在最近的压力测试中,德国人的表现结果令人失望。德国反核政策已经开始发生转变。

随着德国的努力,我们的行业经历了很多起伏。这一次,在德国最后几座反应堆即将永久关闭的时刻,当前巨大的能源危机已经成为现实,这些都为核能的继续存在提供了充足理由。

但最终,没有出现,或者至少现在还没有。

尽管德国最后三座反应堆(伊萨尔(Isar)核电站2号机组、埃姆斯兰(Emsland)核电站和内卡韦斯特海姆(Neckarwestheim)核电站2号机组)中没有一座将按正常意义保持运行,三座反应堆将于12月31日全部关闭,但其中两座反应堆将被要求在2023年4月之前保持战备状态。

伊萨尔核电站2号机组和内卡韦斯特海姆核电站2号机组将面临一种活的死亡。

德国表示,核能只能抵消国内天然气消费的1%,因此不值得承担其声称的核能带来的“风险”。

里面有很多东西可以分析一番。

首先,该国的目标是将天然气消耗量减少15%,在这种情况下,总消耗量的1%几乎占目标的7%。因此,鉴于这是一个非常低成本的选择,并不应该被忽略。

第二,当与俄罗斯总统普京进行经济角力比赛时,明智的做法是尽你所能地存入任何百分点。

第三,德国在呼吁将核电站扩展到租赁燃油驳船之前,其所使用的化石燃料发电厂非常多,对于一直致力于环保的国家来说,这是一种耻辱。

尽管政府承认可能需要核能,但却几乎注定要失败。

德国绿党将在新年庆祝核电站关闭。

他们肯定会祈祷电网永远不会到达灾难的边缘,他们的计划得到了法国相关部门的支持(希望),努力恢复到正常水平。

05

中国的核能绿色战略

核能在我国一直作为国家能源战略,稳步发展。

截至2021年12月31日,我国运行核电机组共53台(不含台湾地区),装机容量为54646.95MWe(额定装机容量)。

2021年1-12月全国累计发电量为81121.8亿千瓦时,运行核电机组累计发电量为4071.41亿千瓦时,占全国累计发电量的5.02%。

核能作为我国电力脱碳的重要路径之一,已经尝试在民用场景中应用。

浙江海盐核能供热示范工程(一期)

我国南方地区首个核能供热项目——浙江海盐核能供热示范工程(一期)于2021年12月3日在浙江海盐正式投运,供暖面积达46万平方米,惠及近4000户居民。该项目由中国核电旗下秦山核电牵头实施,计划于“十四五”末全部建成,可满足海盐县约400万平方米供暖需求。相对于南方地区的电取暖方式,该项目全部建成投运后,年供热量将达到70.4万吉焦;相对于燃煤火电机组,每年可减少燃用标煤约2.4万吨。相应地每年减排二氧化硫204吨、氮氧化物177.6吨、二氧化碳6.3万吨。

浙江海盐核能供热示范工程为中国南方地区首个核能供热项目,管道总长度约10公里,从秦山核电基地厂内延伸至海盐县城区,在不影响机组原有发电量和安全性能的前提下,向海盐县公建设施、居民小区及工业园区提供大规模安全、零碳、经济的核能供暖。

核能供暖的原理是将核电厂产生的部分热量传递给热力公司,再经过供热管网送至终端用户。这个过程由五个回路完成,首先一回路核反应产生的热量通过蒸汽发生器将二回路的水加热产生高温高压蒸汽,通过抽取部分蒸汽加热核电厂内换热站的水,加热后的水经过三回路管网,传送至热力公司换热站,依次加热四、五回路供热管网内的水,从而实现将核电厂产生的热量,安全地送入千家万户进行集中供暖的目的。

不断打造先进核能,融入城市能源产业集群

在11月23日上海市政府新闻发布会上发布的《上海打造未来产业创新高地 发展壮大未来产业集群行动方案》中也提出“面向能源安全和可持续发展,以核心突破、首创示范为导向,推动先进核能、新型储能等技术研发突破及产业化”。

文章来源: 嘿嘿能源heypower,中核战略规划研究总院, 上海贝恒检测技术有限公司

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