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核电 能担负“能源英雄”吗?

2020-04-14 15:50:42 来源:嘿嘿能源heypower

由于气候变化,全球气温上升,南极融化,100万种动植物面临灭绝。为了避免这种气候灾难,我们需要一个“能源英雄”——拥有无限的能量,并且没有温室气体排放。

因为核能可以提供无碳能源,就有分析人士指出,现在是振兴核能产业的时候。

但有人提出,如果将核能添加进能源结构中,并且作为重点部分,那么资金方面就会面临巨大的风险,而且还不能确定是否有足够的时间让核电站应对气候变化问题。在《巴黎协定》签署后五年中,世界各国越来越偏离他们所宣布的气候目标,人们也越来越感觉到气候变化的危险。

核能,一种零排放的能源,似乎可以提供一条实现气候目标的途径。

1.

如今,核能占全球发电量约11%。但如果世界要在2050年前达到温室气体净零排放——欧盟和其他国家设定的目标——就不能对核能产生质疑。

潘诺门(Daniel B. Poneman)简明扼要地提出了这个问题:“如果大家同意气候变化是一场生存危机,我们是否应该为此提供一切解决方案?”

潘诺门是森图斯能源公司(Centrus Energy Corp.)总裁兼首席执行官、董事会成员,该公司为核电站提供浓缩铀。“我们还剩30年的时间。”科斯蒂·戈根(Kirsty Gogan)告诉地球报,戈根是“人类能源”(Energy for Humanity)的联合创始人和执行董事,是一个专注于脱碳,强调使用核能的非政府组织,曾组建一个气候科学家代表团在2015年巴黎气候大会上宣传核能。戈根为英国政府工作,已经花费了数十年时间来宣传推广核能的安全性和可靠性,以缩减温室气体的排放。

戈根和其他核能支持者表示,对核电的不合理偏见,可以追溯到1979年的三里岛反应堆熔毁事故。

她说,1986年的切尔诺贝利事故和2011年福岛第一核电站堆芯熔毁进一步加大了人们对安全的担忧。

但实际上,三里岛核事故没有导致人员死亡,在福岛核灾中也只有一人直接死于辐射中毒。(目前对死于切尔诺贝利核电站放射性尘埃的人数仍有争议,但灾难发生不久至少有54人丧生,如果将灾难发生后几十年中与暴露有关的癌症死亡人数计算在内,这一数字就要高得多。)戈根同时指出,因使用煤炭造成的死亡是指数级的,而且在继续使用燃煤电厂的情况下,死亡人数每天都在上升。

死亡原因通常是燃煤污染,包括汞和其他危害人类健康的重金属。例如,波士顿清洁空气特别工作组在2010年的一份报告中显示,仅美国每年就有约13200人死于燃煤电厂导致的空气污染。2.

今年在纽约市的一个会议中,美国核管会(NRC)前主席格雷戈里·贾兹科(Gregory Jaczko)认为,在克服气候变化问题方面,对于核能的考虑不是安全性,主要在时间和资金方面。他说:“我认为,(危险性方面)并不重要。同样的投入,在可再生能源方面可以建造更多的设施——远远多于核能设施,而且完成效率也很高。”2019年出版的《核监管机构的自白》一书,对核电行业缺乏监管和安全技术提出了批评。

然而,贾兹科认为,现在安全问题尚无定论。核能的问题,主要是建造周期长,投入高问题。能源与环境研究所所长阿尔琼·马基贾尼(Arjun Makhijani)告诉《地球报》:“我们时间不够,资金短缺,而这恰恰是核能最大的问题。”马基贾尼指出,金融公司Lazard投资研究人员的数据显示,核电成本太高,不实用。根据Lazard的说法,目前,一座新核电站发电成本为112美元/兆瓦时,太阳能发电成本约为46美元/兆瓦时。

根据另一份报告,马基贾尼说,太阳能和风能的综合成本甚至更低,仅为每兆瓦时40美元。尽管核能支持者声称核电可以降低成本,但格鲁吉亚电力公司的沃格特勒核电站扩建工程却传达出另一个信号,表明建造新核电可能会造成巨大的成本和时间的风险。

沃格特勒核电站3号和4号机组是美国30多年来建造的第一座反应堆,扩建工作在2009年获得批准,估计需投资140亿美元,计划于2016年启动,发电能力2200兆瓦。但这次扩建遇到了许多延误和资金超支。

现在,第一座塔楼预计要到2021年秋天才能上线,第二座塔楼计划在2022年建成。现在的估计费用是多少?惊人的275亿美元。贾兹科说:“为了实现气候目标,我们需要建造数千座核电站,而建造一座核电站需要10到15年时间,还需要工程师、支持性的基础设施,因此还需要5到10年时间。”简而言之,核能建设周期漫长,并不能按时并网,减少温室气体排放。

3.

包括水力发电在内的可再生能源,可以更快地部署到发展中国家等地方——包括一些缺乏电力基础设施,迫切需要电力的国家。

例如,位于内华达州的Gemini项目是美国最大的太阳能项目,功率690兆瓦,耗资仅10亿美元,可以在不到3年的时间内全面投入运营。

从绝对价格和每兆瓦价格来看,这只是沃格特勒核电站扩建成本的一小部分。马基贾尼说,为了容纳核能设施,需要增加建设智能电网。但是,与核能倡导者宣称的相反,可再生能源并不一定需要建设更多的输电线路。

然而,据潘诺门表示,用可再生能源来解决气候问题的成本,将比用核能的成本高出60%。他指出,麻省理工学院2018年的一份研究报告的结论显示,核能对能源企业的脱碳过程至关重要,作者同时也认为,可以从根本上改善反应堆建设成本,使核能更加现实。

戈根说,这种改进确实在发生着,随着核工业不断进行经验反馈,新一代反应堆的预计建设成本将下降30%。

此外,她认为,像沃格特勒核电站那样的超支只是例外。

最近在法国和芬兰建造的核电站成本就比较低,而且有望进行新的反应堆建设计划。多年来,小型模块化反应堆一直被认为是大型核电站的替代品。这种裂变堆使用自动触发的被动式安全系统,可以防止堆芯熔毁。并且部件在工厂预加工,在现场组装,以降低成本。纽斯凯尔(NuScale)就是小型模块堆公司中发展较为突出的,该公司最近通过了核管理委员会第四阶段的审查,并计划在两年内建设第一个项目。行波增殖反应堆也有希望。理论上,它可以在无人值守的情况下运行几十年,而且运行中无需加油或清除乏燃料。

泰拉能源(TerraPower)的行波堆使用液态钠冷却,已经开发了十多年。但据马基贾尼说,液态钠设计一直受到冷却泄漏难题困扰,而且行波堆设计也未能达到他们承诺的效率目标。他说,这样一个新反应堆设计或实用模块化设计,还需要15到20年的时间。这再次说明,现在开始利用核能进行温室气体减排已经太晚了。相比之下,太阳能技术发展似乎进展得更快。例如,两家太阳能组件制造商最近推出了500瓦、72个电池的光伏组件。

与目前通常安装的380瓦模块相比,这大约增加了25%。Risen Energy 和 Trina Solar两家公司预计,500瓦的机型将在5年内在市场上普及。

铀矿开采,开采产生的放射性废物以及乏燃料仍然是一个问题。从戈根的角度来看,核能,仍然是现有能源的次佳替代品。

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