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世界核协会发布《让明天更强大——全球疫情大流行后的核能》白皮书

2020-09-16 08:46  来源:中核智库    核电项目  清洁核能  核能发电  核能利用

世界核协会2020年7月9日发布题为《让明天更强大——全球疫情大流行后的核能》白皮书。白皮书指出,新冠疫情大流行后的恢复为各国政府提供了一扇机会之窗,包括核能投资在内的复苏计划不仅可以促进经济增长和就业,还有助于履行气候变化承诺,建立一个清洁和具有弹性的能源系统。


世界核协会2020年7月9日发布题为《让明天更强大——全球疫情大流行后的核能》白皮书。白皮书指出,新冠疫情大流行后的恢复为各国政府提供了一扇机会之窗,包括核能投资在内的复苏计划不仅可以促进经济增长和就业,还有助于履行气候变化承诺,建立一个清洁和具有弹性的能源系统。

全球新冠疫情大流行对世界各地的社会产生了深远影响。在许多国家,它促使政府审查如何更好地建设更强大、更清洁和更具复原力的社会。虽然这场大流行造成了巨大破坏,但如果采取适当的政策应对,它很可能为建设一个真正可持续的世界提供一个难得的机会。

核能可以在新冠疫情后的恢复工作中发挥核心作用,在短期内促进经济增长,同时还以具有成本效益的方式支持发展低碳、具有弹性和负担得起的电力基础设施。对核能的投资还将加强能源安全,并可以促进热能和氢气的生产,以实现其他经济部门的脱碳。

核电项目吸引了宝贵的外来投资,推动了当地和国家经济的长期持续增长,例如,为核电投资的每1欧元,都会在更广泛的经济中创造4欧元的价值。世界各地都有“随时可用”的核电项目——约有108座计划中的反应堆,已获得批准、资金已到位或已作出承诺——这些项目在适当的支持下,可以立即提供就业,并创造长期、高价值的就业机会。

这些反应堆都可以在疫情大流行后的恢复中发挥关键作用,每座反应堆都将创造相当大的社会效益,但为了确保这些效益的实现,我们必须建立评价核能独特属性的机制。更多“准备就绪”的项目以确保现有核反应堆长期运行的形式存在。确保大约290座已运行超过30年的反应堆持续发电是产生低碳电力最便宜的方式。

核能投资窗口对各国政府都是敞开的,以解决新冠疫情造成的、迫在眉睫的危机,并通过应对气候变化、空气污染和能源短缺等更大的长期问题来防止未来的危机。因此,核能投资不仅是对社会负责任,而且还将通过创造一个更清洁和更公平的未来,有助于实现不受未来影响的经济和社会。在此背景下,世界核协会呼吁各国决策者们:

1. 在任何能源过渡计划中考虑核能及其社会经济、环境和公众健康效益,并制定相关政策,确保实现核能的诸多益处;

2. 加快实施各国政府已规划拟建的108座反应堆,确保290座已运行30年以上的反应堆长期运行;

3. 通过提供适当的、带动投资的框架,为消费者提供更好的价值,从而解锁金融。

通过核能加强社会

全球新冠疫情大流行已造成相当大的人类痛苦,并对社会和经济产生了重大影响。它还提供了一个机会,让我们停下来反思我们最看重的东西。在过去的几个月里,世界各地许多社区都享受到了大幅变清洁的空气带来的好处,一些城市几十年来第一次看到了蓝天。

尽管我们在经济脱碳方面作出了相当大的努力,花费了数亿美元,但我们的世界仍然严重依赖化石燃料。我们不仅没有减少反而在增加对化石燃料的依赖,这种趋势很明显。造成的直接后果是,当我们需要锐减温室气体排放时,它们反而在持续上升。

由于世界上仍有近10亿人活在没有电的世界里,人类有责任从过去汲取教训——每个人都有权以不伤害人类或地球的方式享受现代生活方式。

我们需要在世界范围内实现社会、经济和环境可持续的变革。我们需要清洁、可持续和负担得起的电力,因为没有人应该在取暖或吃饭等必需品之间作出选择。我们需要这样一种电力来源,它不仅可以帮助我们减轻气候变化和环境退化的影响,而且还可以帮助我们将可靠电力供应带来的巨大社会经济效益带到世界上仍无法供电的各个角落。核能在实现这种转变方面有据可寻。

通过核能,我们实现了更强大的长期能源安全

能源安全对于确保现代生活质量和帮助发挥世界各地的人类潜力至关重要。国际能源署将能源安全定义为“以负担得起的价格不间断获得能源”。能源安全涉及很多方面,比如确保对支持经济增长和环境需求的能源供应的及时投资,以及确保能源系统能够对突发变化作出响应。

虽然能源安全的重要性是众所周知的,但越来越倾向于短期思维的趋势导致了对可变可再生能源(风能和太阳能)的大量投资,而忽视了可靠的低碳“中坚力量”核能,正是它确保了全天候的安全电力供应。这使得我们的电力系统更易受到天气反复无常的影响。

历史告诉我们,在每一次危机中,都蕴藏着巨大的机遇。从1973年的石油危机中,我们发现核能如何能够在不到20年时间里从根本上改变电力行业并建立能源安全,同时创造经济增长和繁荣。瑞典便是一个如何同时实现完全电力脱碳、构建能源安全并实现经济增长的重要例子。1973年石油危机后,其核能得到了显著发展,能源独立被推上了政治议程的首位,建成了12座反应堆。今天,瑞典高达40%的电力来自核能。

自1972年瑞典第一座大型反应堆奥斯卡港1号机组投运以来,瑞典进口能源的数量直线下降,从1970年的超过82%下降到2015年的不到25%。与此同时,年人均碳排放量从1970年的11.49吨下降到2018年的3.6吨,国内生产总值从1970年的380亿美元增长到2019年的5310亿美元。这清楚地表明,在以可管理的成本实现电力系统几乎完全脱碳的同时,提高生活水平是可能的。

日本的经验同样突显了核能如何显著减少一国对能源进口的依赖,为整个国民经济和社会提供稳定和弹性。日本国内自然资源很少,严重依赖能源进口,无论是来自中东的石油或化石天然气,还是来自澳大利亚的煤炭。在1973年石油危机之前,进口化石燃料占日本能源结构的91%,这场危机突显了日本经济对外部地缘政治环境的脆弱性。这导致了核反应堆的快速崛起,以减少日本对外国石油的依赖。当把核能与包括化石天然气和煤炭等其他能源的成本进行比较后,核能在日本和韩国都是成本最低的选择,这两个国家都是重要的能源进口国。

不过,由于福岛核事故后日本54座核反应堆暂停,日本在实现能源独立方面的进展出现逆转,核能被进口石油、煤炭和化石天然气发电所取代。2017年,日本每天进口约110亿立方英尺的天然气,使其成为世界上最大的液化天然气消费国。日本也是全球第三大煤炭进口国和第四大石油进口国。这不可避免地严重损害了日本的能源安全,并造成了社会经济和环境影响。

不仅对于当地社区,而且对于它所服务的国家,核能从一开始便是稳定的支柱,不分天气和季节,全天候提供清洁电力。至今,核能仍是唯一可以提供不间断和负担得起的电力的低碳和清洁能源,这应该会使其成为任何能源安全计划的基石。

通过核能,我们保证了不确定时间的电力稳定性

现代生活的几乎方方面面都完全依赖于可靠和不间断的电力供应。简单性是任何具有弹性的基础设施系统的理想特性,因为它降低了由不断增加的部件组成的系统可能导致级联故障的风险。

然而,随着可变可再生能源发电在电力结构中的占比更大,复杂性大大增加。这种复杂性,以及日益分散的发电形式,反过来可能导致系统变得越来越不稳定,增加停电的风险。此外,任何具有高占比的可变可再生能源的电力系统都将需要尚未在整个经济规模上得到证明的技术,无论是在技术上还是在成本竞争力方面都是如此。将核能排除在外,将我们共同的未来押注于具有这种不确定性的技术,不仅会导致新的风险,而且可能会削弱经济竞争力。

实现稳定需要在地区和国家层面进行长期战略规划,这与建立在高占比可变可再生能源基础上的电力系统固有的天气依赖性背道而驰。当把可变可再生能源的特性与安全电源的特性进行比较时,这一点变得尤为明显。经合组织核能机构将安全电源的特性定义为:

• 实际可获得的发电能力始终存在;

• 产能对电力系统平稳运行的贡献,即使在需求或天气突发变化的情况下也是如此;

• 装机容量对电力系统稳定经济行为的贡献。

当把现有的低碳电源与这些特性进行比较时,显然,核能是唯一同时具备上述三种特性的能源。核电可提供保持输电系统稳定所需的服务,这些服务对任何低碳系统都至关重要,特别是那些拥有可变可再生能源份额的系统。

国际能源署最近在其《可持续恢复特别报告》中得出结论,延长现有反应堆的运行“将降低停电风险,提高电力灵活性,减少电力损失,并有助于整合更大份额的风能和太阳能光伏等可变可再生能源,从而提高电力安全”。2020年6月,瑞典国家电网运营商Svenska Kraftnät公司采取了确保灵哈尔斯1号机组从目前的维护停堆中提前复产的行动。据该公司称,需要与灵哈尔斯1号机组达成协议,以“确保电压稳定性和短路功率,这些对电力系统运行很重要,但却无法通过现有的市场解决方案获得”。

除此之外,核能通常可在大约12~24个月不换料的情况下运行很长一段时间,这意味着无论任何时间、天气或季节,都能连续产生可靠的低碳电力,为能源系统提供了一层额外的安全保障。此外,铀燃料的能量密度极高,单个燃料芯块中蕴含的能量相当于一吨标煤的能量。因此,作为战略储备在反应堆现场贮存几年的铀燃料不是什么难事。

核能引领经济复苏

目前,确保对重要基础设施进行投资具有双重重要性。从短期看,进行投资将有助于各国政府处理失业等紧迫问题,有助于确保经济复苏。从长期来看,这些投资可通过确保可靠、负担得起和具有弹性的电力供应,帮助各国成功应对更大的长期问题,无论是气候变化、空气污染还是能源匮乏。

通过核能,我们获得了物有所值的脱碳

在寻求疫情大流行之后的经济刺激同时,应该大量关注在公众支出方面提供最物有所值的服务。至关重要的是,这也适用于我们的能源系统,今天所做的投资必须是真正可持续的,并代表着短期和长期的价值。核能的更高份额意味着更低的发电成本、更低的系统成本和更低的消费者电价,确保社会和环境公正地过渡到更清洁的未来。

显然,为了让各国政府实现真正具有成本效益的脱碳,包括系统成本在内的电力供应总成本需要成为其决策的核心。但到目前为止,情况并非如此,因为电力市场不承认不同形式发电的成本,简单划一的能源成本指标无法涵盖所有成本。虽然核工业负担其整个寿期内的所有成本,但其他发电商并不负担全部成本。化石燃料发电商很少被要求支付与其碳排放造成的环境和健康损害相应的成本,而风能和太阳能项目的报价成本不包括因其间歇性带来的隐性成本。风能和太阳能相关的隐性成本,如备用物资和电网改装,最终都是由消费者或纳税人埋单。

麻省理工学院最近的一项研究分析了美国的一系列脱碳方案。研究发现,当核能成为能源结构中的一部分时,电力系统的整体成本就会降低。相反,当核电被排除在可用低碳技术解决方案之外时,平均电力成本就会增加。这是因为需要迅速部署新的目前尚未成熟的碳捕集与储存技术,因为脱碳电力系统不能依赖化石天然气或煤炭来支持可再生能源的间歇性。

虽然核反应堆需要大量的前期投资,但重要的是反应堆将至少运行60年,为未来几代人生产大量的电力。在对未来作决策时,确保现在所作的投资在几十年内创造可持续效益的这种观点至关重要。事实上,当今运行中反应堆所发的电是最便宜的电力之一,因为一旦支付了建设成本,燃料等持续性成本就非常低。国际能源署强调指出, “延寿是到2040年提供低碳电力来源的最具成本效益的方式之一”。

确保现有反应堆能够运行更长时间,对于就业和环境来讲,都轻而易举地从中“受益”。截至2020年6月,全球约有440座运行中的核反应堆,其中290座已运行了30年以上。确保反应堆的长期运行,保护了急需的清洁电力供应,而因机组升级改造、现代化和翻新所创造的就业机会和更广泛的经济效益往往也随之而来。

政府承诺投资于核能,无论是投资于新反应堆还是现有反应堆的长期运营,都为更广泛的投资提供了一个非常强烈的信号。正在筹建中的具体项目可能会直接受益,而这种确定性也支持更广泛的供应链,构建国内的建设和制造能力以及技能发展。政府对立即新建项目融资安排的支持可能会大幅提高投资者信心,并为2020年代初及以后的额外产能部署铺平道路。

各国政府有多种融资模式可供选择,这些模式非常适用于支持近期的新建项目,并有助于大幅降低预期的资本成本。反过来,这将大大降低核能的最终平准化成本,使消费者受益。

最近的分析表明,公私伙伴关系(例如,受监管的资产基础(RAB)模式)已经在其他行业用于资助大型基础设施项目,这些模式也可应用于未来的核电项目,以实现比其他方法低得多的平准化成本。英国正在考虑为塞兹韦尔C核电厂拟建的双机组制订这样的计划。

通过核能,我们创造了高价值的就业机会,实现了经济增长

投资核能是一个非常好的、创造大量就业机会的方式。例如,核工业每创造一个直接就业机会,就会在欧洲经济中额外创造3.2个就业机会。同样,新建核电项目独一无二地为当地和地区经济提供了大量就业机会,并创造或加强了国家建设和技术能力。

目前,世界各地共有55座在建反应堆,以及大约108座计划建设的反应堆,它们已获得批准、资金已到位或已作出承诺,这些项目可能在疫情大流行后的恢复中发挥重要作用。例如,英国欣克利角C项目将创造约2.5万个就业机会,其中包括建设阶段的1000多名学徒,并在60多年运行期间提供900个长期现场就业机会。约64%的建设合同将提供给英国公司,该项目将在建设期间为当地经济贡献约15亿英镑,在运行期间每年为当地经济贡献4000万英镑。

升级改造现有反应堆也为就业还来巨大好处。加拿大布鲁斯核电厂就是现有反应堆不受未来影响的一个很好的实例,它的6座反应堆的翻修将维持2.2万个工作岗位,并确保到2064年的低成本、可靠和无碳电力供应。

对核能的投资也刺激了核行业以外的经济,并带来广泛的经济增长。欧洲核工业每花费1欧元,就会为欧洲经济额外创造4欧元的价值,使每个欧洲家庭受益。在美国,一座核电厂运行一年中平均花费的每一美元估计为美国经济额外创造4美元的价值。

建设更强大、更清洁的明天

为了能够为世界各地的每个人建设一个更可持续、更公平的未来,我们需要更大的雄心。我们必须超越已宣布的国家计划和承诺。电是现代生活的中心,它为我们的日常生活提供电力,也为我们的梦想和雄心提供动力。在为子孙后代保护地球的同时,确保没有人被迫生活在无可靠和负担得起的能源的情况下,这是我们这个时代的基本挑战。

全球核工业准备与政策制定者合作,为实现气候目标设定更大的雄心,并创造可持续经济增长所需的就业机会。我们已经做好准备,在2050年之前实现新增核电装机容量1000 GWe的和谐目标,这将确保至少25%的全球电力将由核电提供。

疫情大流行后的恢复为各国政府提供了一扇机会之窗,不仅可以促进经济增长,为当地创造不容忽视的众多就业机会,而且还可以履行气候变化承诺,建立一个清洁且具有弹性的电力供应体系。通过及时投资于现有的和新的核反应堆,我们可以创造一个更清洁、更公平、更雄心勃勃和真正可持续的明天。

因此,世界核协会呼吁政策制定者:

1. 在任何能源过渡计划中考虑核能及其社会经济、环境和公众健康利益,并制定确保实现核能诸多益处的政策;

2. 加快实施政府已规划拟建的108座反应堆,确保290座已运行30年以上的反应堆长期运行;

3. 通过提供适当的框架来拉动投资,为消费者提供更好的价值,从而解锁金融。




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