核能重获青睐,但何时能在清洁能源排行榜上占据位置?

核能知了 2023-01-06
3678 字丨阅读本文需 8 分钟

核能在清洁能源转型中发挥着关键作用,但其在COP27上的表现却令人惊讶地低调。有专家认为,现在是时候让核能在清洁能源排行榜上占据应有的位置,并成为对话的一部分了。

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广泛参与

由于国际组织、专业人士和倡导者的努力,核能在埃及沙姆沙伊赫举行的COP27期间获得了迄今为止最好的承认。

值得期待的是,实际使用核能的国家都在承认核能的作用。

去年,当拉斐尔·马里亚诺·格罗西(Rafael Mariano Grossi)首次将国际原子能机构(IAEA)置于首位时,该机构与行业团体及其一些成员合作,创立了原子促进气候组织。

在主持人与联合国系统专家、部长和组织负责人讨论时,他们展现了一副世俗、多元、创新、专业和敬业的面孔,但最重要的是,他们在场并参与其中。

除此之外,年轻一代网络(Young Generation Network)的志愿者和来自世界各地的自筹资金的倡导者多年来一直是该行业的唯一代表,预算微薄。

缔约方会议总是有很多批评者,但会议是重要和必要的。

如果没有商定的目标和实现这些目标的过程,就不可能有全球减排努力。没有报告和讨论,你就不能有一个过程。

如果没有每个利益相关者的参与,就无法进行合法的讨论。

因此,当世界上每个国家、社区、利益集团和行业都必须到场发言时,结果必然是十分混乱,但又是不可避免的。

02

核能行业发展情况

截止至2021年6月,全球共有32个国家使用核能发电,正在运营的443座机组中,大部分集中于发达国家,且过半国家核电发电量占比在15%以上。未来发达国家核电新建市场空间有限,新增核电装机空间或将主要将集中于发展中国家。根据国家能源局的数据,到2030年“一带一路”周边沿线国家将新建核电机组107台,共计核电装机1.15亿千瓦,新增装机占中国之外世界核电市场的81.4%。

除去供电以外,核电在其他领域中还有其他应用可能如制氢、区域供热、淡化海水等。

随着之后核电技术的进步,电价逐渐降低,企业便有相比其他能源产业更高的利润空间去做核电制氢项目。氢能是具有发展潜力的二次能源,同时还是钢铁、化工等传统产业的重要原料或还原剂。以核能制氢技术为例,现有技术电解1立方氢气需要 5 千瓦时电能,未来可以下降到2.8 千瓦时。如果用电成本下降到 0.15元每千瓦时以下,核电电解制氢便可以和其他供氢技术竞争。

核能区域供热也是一个具有广大发展前景的方向。早在1954年,苏联便发展了核能供热技术,应用了热功率为10MW 的实验供热堆型,在随后的几十年里,以苏联为代表的一批欧洲国家陆续将商用核反应堆用于供热。截止至今,全球以欧洲国家为主要代表已有约50年商业化的居民核能供热实践经理。国家统计局数据显示,在2019年中国城市集中供热面积到达了 92.51亿平方米,相比2011年接近翻了一番。在2012—2019年之间供热面积历史年均增速超过8%,供热总量也保持在4%以上增长。随着中国乡村振兴与新型城镇化建设推进,我国未来还会有更多的集中供热需求。

全球多数地区都面临着淡水资源匮乏的问题。根据世界银行测算,到 2025 年,将有超过 10 亿人生活在缺水地区。考虑到海水资源量和需求量巨大,将海水淡化使用极具发展潜力。目前,大多数海水淡化工艺使用着化石燃料,化石燃料的燃烧产生了大量碳排放。而利用核能淡化海水有着占地少、水质好、供给稳定等优势。从历史经验上看,苏联于1973 年开始,利用核能技术进行海水淡化实验,结果证明,该工艺在技术和经济效益上皆可行。同时,至20 世纪 90 年代以来,核能应用于海水淡化技术一直受到了国际原子能机构和世界许多国家的广泛重视。

在多样发展方向以外,核能也存在着部分问题需要得到解决。一个是安全和公众接受性问题,另一个是核能在能源体系中的灵活性问题。

核安全是国家安全的重要组成部分,安全是核能行业发展的前提和生命线。自2011 年日本福岛核事故发生后,世界各国汲取事故教训,积极采取措施提升安全性,重建发展信心。只有解决安全性问题,公众对核能的接受度才能提高,行业发展才有更大空间。因此,面向双碳目标,核能行业要在可能影响安全与公众接受性的环节下大力气,为规模发展奠定基础。

中国用电资源使用和用能负荷不均衡,加之新能源与原有供电体系还在逐渐结合,预计下一步新能源的波动性和间歇性将给电网运行带来巨大影响。此外,根据国网能源研究院预测,在用户端将更加明显地呈现夏、冬两个季节负荷“ 双峰”的特点。在传统情况下,核电一般不参与电网调峰;而在新的发展阶段,核电灵活性不足问题将显现,导致其或面临更高的调峰压力。根据有关研究,随着核电参与调峰深度的加深,电力系统运行成本和单位发电量成本都将较显著提高。广泛开发核能多功能利用或配备储能,对于弥补核能调峰深度受限问题、增加核能系统灵活性意义重大,还可能避免因大型核电机组频繁参与调峰带来的经济性和安全性挑战。当前储能技术中,抽水蓄能的方式较为成熟,相比于化学储能大多在0.6到0.8 元每千瓦时 的度电成本,抽水蓄能度电成本较低为0.21到0.25 元每千瓦时。下一步,探索核能参与“ 多能互补”电源基地,加强“ 源网荷储”互动,是重要研究方向。

03

存在问题

缔约方会议和其他地方的代表对核能至关重要,因为核能是一个很小的行业。

由于其与生俱来的资源效率和偏远的地点,不是这个领域的人,很难真正接触到核能知识。

而且我们都知道,“核”这个词带有足够多的负面假设,足以填补任何无人关注的信息空白。

即使在能源行业,人们对核能的认识水平也低得令人吃惊,而且在更广泛的能源行业中,许多人似乎与街上的人没有什么不同——他们对核能很好奇,并愿意了解核能的作用。

但除非核电出现,否则这些对话不会发生。由于缺乏对代表权的持续投资,核能一直被掩盖和遗忘,但这种恶性循环现在已经在外交层面被打破。

这个问题在国家一级挥之不去。

在COP会议上,无论你去哪里,你都会看到风力涡轮机和太阳能电池板的图像和模型,因为世界上每个国家都争相展示它对清洁能源的贡献。

但你几乎看不到核能,即使是在依赖核能并将其作为未来能源计划支柱的国家的立场上。

全面的分析需要很长时间,但今年巴西和乌克兰都完全放弃了核能。

中国也是如此,尽管中国是世界上有史以来最大的核计划国家。中国还是设法将其他所有清洁能源都挤到了一个小型立体模型上。

尽管韩国热衷于出口新的反应堆,但韩国认为核问题过于敏感,难以提及。

法国、美国、加拿大和英国都有一些提及,至少有一项活动。

东道国埃及举办了一些活动。

去年,阿联酋的巴拉卡(Barakah)核电站将其25%的电力脱碳,但在看台后只写了几句话,也拍了一张照片。

04

核能的未来仍不确定

几十年来,由于三起核灾难造成的安全问题,使得一些大国逐渐远离核能。如今,为了确保能源安全和摆脱化石燃料,一些大国重新把核能提上了议事日程。美国政府和英国政府正在为新的核电项目提供资金和政治支持,以支持绿色能源转型。

美国核能产量自20世纪80年代以来一直处于稳定状态,目前提供了全国约19%的电力。但是,重新考虑核能运营所涉及的安全风险与当前的气候形势,使得美国对新的核能项目更加开放,美国的《通胀削减法案》( Inflation Reduction Act,IRA)中包括了对核能项目的资助。

英国政府于2022年6月以1亿美元收购了萨福克郡Sizewell C核电站20%的股份。法国电力公司(EDF)的欣克利角C核电站预计将于2027年投入运营,成本在30亿美元至315亿美元之间。早些时候,英国前首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)也介绍了在2020年之前开发8个核反应堆的计划。

匈牙利仍然坚定地致力于同俄罗斯的核能项目计划。Paks 2项目将由俄罗斯提供106亿美元贷款。在此之前,位于布达佩斯以南约1小时车程的帕克斯1号核电站由苏联在20世纪80年代建造。由于该反应堆的生命周期将在21世纪30年代结束,总理维克多·欧尔班(Viktor Orban)于2014年与弗拉基米尔·普京(Vladimir Putin)签署了一项协议,在旧反应堆旁边建造两个1200兆瓦的新反应堆。该工厂最初预计在2026年投产,但由于乌克兰危机,该计划变得越来越不可能。

由于俄罗斯的参与,许多人对匈牙利的核能项目感到担忧,而其他一些欧洲国家则反对全面启动新的核能项目。斯洛伐克宣布计划在莫乔夫切核电站的建设中改变对核能的依赖。由苏联在20世纪80年代建造的一个新的核反应堆目前正在准备于2023年启动,提供471兆瓦的电力。如果一切按计划进行,它将满足斯洛伐克13%的电力需求,使该国实现自给自足。但是邻国奥地利坚决反对这一开发计划,因为涉及的资金和放射性废物处理成本都很高。奥地利还担心斯洛伐克将依赖俄罗斯的铀来运作,因为欧盟约五分之一的铀来自俄罗斯。公众对核能的看法存在很大分歧,60%的斯洛伐克人认为核能是安全的,而70%的奥地利人持相反看法。

目前,欧盟27个成员国中有13个拥有核能,而其他几个国家尽管面临当前的能源危机,但还没有准备好将核能引入能源结构。虽然德国推迟了逐步淘汰其核能项目的计划,而其他欧洲国家也在投入使用新的核反应堆,但一些人认为,核电不会复兴。

尽管乌克兰危机引发了一场地区能源危机,但各国政府基本上没有采取行动改变现有的核能计划政策,这表明转向核能可能被夸大了。法国可持续发展与国际关系研究所(IDDRI)的能源和气候专家尼古拉斯·伯格曼斯(Nicolas bergmans)表示,我们不是在谈论核能复兴……但可能更多的是潮流的变化。如果欧洲决定投资更多的核电站,才会出现真正的核能复兴。与此同时,来自卡内基国际和平基金会的赛德·马克·海布斯表示,“我没有从乌克兰危机中看到一个重大的分水岭……相反,这种情况强化了已经购买核能的国家的一些趋势,同时减缓了一些反对者逐步淘汰这项技术的速度。”

虽然有些人认为核能正在复兴,但其他人则不太确定。最近的能源危机引起了人们对核电的更多关注,一些大国加快了现有核电站的建设计划,或者对通过核电项目进一步实现能源结构多样化表现出开放态度。然而,支持和反对核电的分歧仍然很大,一些地区由于压力可能会停止许多新反应堆的投产,最终这可能会影响许多此类项目的发展。

文章来源: 嘿嘿能源heypower, 世界石油工业,润元集团

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