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争议中的核电:前进还是后退?

到2050年,核电对全球发电量的贡献预计将达到8.5%左右。 Image: Unsplash/Frédéric Paulussen

Ewan Thomson
Senior Writer, Forum Agenda
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  • 2020年,核能发电量约占全球发电量的10%,其发电量超过了风能和太阳能光伏发电量的总和;
  • 但是,关于核电的争论远未结束,一些国家接受了核技术,而另一些国家则对其弃之如敝履;
  • 抛开各种技术和能源形式的优劣,我们关键要考虑的是如何才能大规模地利用先进的现代解决方案,并将其融入现有能源系统。

在能源生产领域,很少有话题能像核能一样引起如此多的争论。核能能够产生大量清洁电力,但人们对其安全性和核废料的担忧也随之而来。

这场辩论远未结束。一些国家作出多年承诺,将核能作为其整体能源结构的一部分,而另一些国家则在减少核电站数量或完全关闭核电站

但是,全球能源转型是人类历史上至关重要的一步,而核能有潜力提供几乎取之不尽、用之不竭的清洁和可持续能源。

在此文中,世界经济论坛先进能源解决方案行业经理Maciej Kolaczkowski揭示了全球核能的发展现状。

核电产能不断增长

根据国际能源机构(IEA)的数据,2020年核能发电约占全球发电量的10%。核能目前是全球第二大低碳电力来源,其发电量超过风能和太阳能光伏发电量的总和。

但Kolaczkowski认为,核电产能的增长并非一蹴而就。

“20世纪80年代,主要受欧洲和北美新建核电厂的推动,新增核电发电能力达到2.3亿千瓦的峰值。但随着1979年三里岛和1986年切尔诺贝利重大核事故的发生,新建核电厂的速度在20世纪90年代急剧放缓,新增核电发电能力仅为25千兆瓦。

“2000年代的核电新增发电量约为46GW,而2010年代则为56GW。但核电发电量如今的增长正在加速,2021年全球有10台核电机组开工,而通常每年只有4或5台开工。”

根据世界核协会(World Nuclear Association)的数据,截至2023年5月,33个国家中约有440座核反应堆在运行,发电能力达390千兆瓦,而包括中国、印度和俄罗斯在内的15个国家另有60座核反应堆在建。

核能在全球电力结构中的占比几何? Image: 国际能源署

随着其他清洁能源的增长,即使核能发电能力有所增长,预计到2050年,核能对全球发电量的贡献率也只将达到8.5%左右,略低于目前的水平。

安全挑战和观念阻碍了产能增长

核能项目已然再次兴起。然而,先进国家的核能产能增长仍然停滞不前。这是由于新项目成本高、建设时间长、市场和政策条件不利,并且在一些国家,公众对核能本身缺乏信心。

总体而言,核能与风能和太阳能一样,仍然是最安全的能源。但人们的观念与现实往往大相径庭。 Kolaczkowski表示,这种观念可能会导致一些国家的核能产能增长减缓,减少其对核能的依赖。

“公众对核能的看法往往受乌克兰切尔诺贝利等严重事件的影响。这场灾难夺去了4000人的生命,其中包括辐射导致的疾病以及直接死亡31人。不过在福岛事故中,迄今为止还没有直接死亡或因核辐射造成死亡的报道。”

就每千兆瓦时的死亡人数而言,核能的危险性甚至低于水力发电。 Image: Our World In Data

核电站面临的另一个安全挑战是燃料。燃料需要无限期地储存,通常储存在地下设施中,因为其放射性需要数千年时间才能降低。但Kolaczkowski认为,未来十年小型模块化反应堆(SMR)将是令人兴奋的进展,它可以利用现有核电站的废燃料,从而结束燃料循环。

小型模块化反应堆的发电能力只有传统核电站的三分之一左右,但建造成本更低、时间更短、产生的有害废物更少。

与传统的大型反应堆相比,小型模块化反应堆的设计更加安全,受自然灾害或熔毁等危险的影响更小,而且与传统电厂不同,它可以安全关闭和重新启动。

核电站老化与政策方面的不同世界观

除了先进经济体近期对核电的投资放缓之外,Kolaczkowski还指出,未来几年即将退役的核电站数量也是核电发展面临的一个挑战。现有核电站关闭的原因要么是运营许可证到期,要么是由于政策驱动被淘汰或出于经济原因。尽管如此,一些核电站的寿命仍在延长。

据世界核协会称,大多数核电站的寿命为25-40年,但经过工程评估后,美国核管理委员会(NRC)批准了超过85项运行许可证续签,将核电站的使用寿命延长了20年。

Kolaczkowski说道,总体而言,投入运行的反应堆将多于关闭的反应堆。最终,将由各个国家自己选择如何塑造其能源系统的未来。

“如果有政策支持和严格的成本控制,如今面临的能源危机有可能会带来核能的复兴。但我对技术持不可知论,我认为每个国家和公司都将根据自身情况做出决定。总体而言,未来的能源系统将不会以任何一种特定的能源或技术为基础,这也是论坛《推动能源系统有效转型》报告的一个重要结论。许多先进的能源解决方案将产生指数级增长,如清洁氢和清洁燃料、能源存储、需求管理和碳足迹管理解决方案。

“世界经济论坛通过促进对现有解决方案的系统性反思为能源转型进程提供助益。这实际上并不涉及对任何技术或能源的优劣判断,而是致力于实现不同解决方案之间的整体配合。关键要考虑的是,我们如何才能大规模地利用先进的现代解决方案,并将其融入现有能源系统?”

本文作者:

Ewan Thomson,论坛议程高级撰稿人

本文原载于世界经济论坛Agenda博客,转载请注明来源并附上本文链接。

编辑:江颂贤

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2023年11月11日

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