分析 | 未来十年的能源格局:核能vs太阳能

2020-12-16 15:15  来源:嘿嘿能源heypower    核电  核能  核电站  核能利用  核能发电  核反应堆

太阳能和核能一直被视为“未来的能源”。在应用规模方面,核能具有先发优势,前苏联莫斯科西南的奥布宁斯克核电站被誉为世界上第一座核电站,该电站于1954年6月26日投入使用。但由于种种原因,此后,核电在许多国家的往往停滞不前。


太阳能和核能一直被视为“未来的能源”。在应用规模方面,核能具有先发优势,前苏联莫斯科西南的奥布宁斯克核电站被誉为世界上第一座核电站,该电站于1954年6月26日投入使用。但由于种种原因,此后,核电在许多国家的往往停滞不前。

核电的潜在用途与实际效果之间的差距仍然很明显,太阳能获得认可和规模增长的速度较慢,也是出于多种原因。过去十年,太阳能确实在全球范围内实现了爆炸性增长,其发展势头还将继续。

那么,未来十年,太阳能和核能是否会走上一条共同的发展道路呢?太阳能在全球范围内的大规模普及又会对核能的未来产生哪些影响呢?

核能的故事

为了了解核电的未来,最好能简单回顾一下它的过去。核能的发展可以追溯到1895年,但技术飞跃是在1939-1945年之间取得的。这6年恰好是第二次世界大战爆发,当年8月美国在广岛和长崎分别投下2枚核弹后,亚洲战场的战事结束。虽然投放核弹是为了促使日本投降,以避免盟军更大的人员伤亡,但它确实在全球引发了长期的焦虑,即核能的巨大杀伤力。虽然核能作为动力源与战争武器的使用有很大的不同,但随后的几十年表明,即使世界各国将核能技术用于和平目的,这种焦虑不减反而增。这是因为三里岛(1979年)、切尔诺贝利(1986年)和福岛(2011年)等地发生的核事故。这些事故对全球核工业产生了寒蝉效应,原本计划涉足核能的国家因为这些事件而停止了行动。此外,即使有核能计划的国家——例如德国,自福岛事件后,也关闭了17座核反应堆中的10座,并计划于2022年关闭全部核反应堆。

核能的核心

核能并没有取得预想的成功,但就在许多国家缩减或停止核计划时,另外一些国家却保留了核能,并有计划进行扩张。美国目前有95座核反应堆在运行,法国有57座,中国有47座,这些国家在核能利用方面居于世界领先地位。俄罗斯的38座和日本的33座位居前五。预计在整个2020年代,中国对核能的利用将快速增长,这与快速增长的经济是一致的。但值得注意的是,预计到2030年中国将成为世界上最大的核能源生产国,而美国、日本和其他国家的领导层则保守很多。

这是影响太阳能和核能未来的关键因素。现代核反应堆能与太阳能协同运行,就像太阳能可以非常有效地与周围的环境融合一样。我们也看到世界上许多国家开始决定摆脱对化石燃料的依赖,将新能源接入电网,核能在这方面具有优势。

核能是否完全清洁绿色的能源,这一争论一直存在。但对于核电比传统化石能源更清洁,这一观点毫无争议。对于那些正在寻求在由化石燃料向可再生能源转型的国家来说,核能通常被视为一个可靠的选择。但是,随着太阳能的飞速发展,核电面临着比几十年前更严峻的竞争。

发展核电的努力

澳大利亚核协会的约翰-哈里斯对核能充满信心。其协会自称为一个“独立的科学机构,促进和平、安全和有效利用核科学,以造福人民、科学和环境。”在倡导核能方面,它是澳大利亚和全球的主要发声机构。哈里斯认为,现代反应堆可以与太阳能技术协同运行,而且这种技术已经在使用,前景光明。“核能和太阳能有许多合作的途径。现代反应堆可以设计成负荷跟随,以补充太阳能和风能,或者让电力转用于海水淡化或制氢。例如NuScale小型模块反应堆(SMR),其输出功率为60兆瓦,被设计成负荷跟随一个类似容量的风电场。”

哈里斯提到的案例是俄勒冈州波特兰市正在开发的技术。这种SMR技术的一个关键优势是其规模只有传统反应堆的1%。SMR用较少的零件建造,这意味着与传统反应堆相比,使用这种技术时,熔毁的风险更低,成本也更低。

基于上述优势,倡导者希望像NuScale这样的技术能够在未来几年内改变核能的现状。在全球范围内,太阳能因其相对较低的成本和长寿命而吸引了许多私人和公共客户,那么更好、更安全和更便宜的核能也可以。

屋顶上的太阳能电池板越来越多地出现在世界各地,但对于核电站,即使是更高效、更安全、更实惠的紧凑型核电站,也不会在居民区附近建设。

诚然,任何对可再生能源感兴趣的人都应该以发展的眼光看待未来,对于一直幻想在南极洲甚至月球上安装太阳能光伏的未来学家们,他们的梦想可能很快就会实现。但就目前来看,只有保证高度安全的环境,才会有核电项目。这是一个基于事实得出的结论,没有一个国家的国家安全顾问会因为一块光伏板落入敌国而失眠,但很多人却因为担心核能滥用而辗转反侧。在政府和商业部门的支持下,未来的太阳能电力使用量会越来越大,因为即使太阳能电池板落入不法分子手中,也不会对公众的健康和安全构成潜在的重大风险。

扭转公众对核能的态度

在支持核电的人看来,许多国家在过去几十年里对核电的封杀近似于一种迷信。三里岛、切尔诺贝利和福岛的惨痛教训加剧了公众对核能的不信任,而这种不信任是在二战的末期才初步形成的。但这些事故实际上是一种小概率事件,并不能反映真实的核能。

现实情况是,在抵制核电的国家,民众对核电的看法不太可能很快扭转。2019年,电视剧《切尔诺贝利》(Chernobyl)大受欢迎,成为IMDB上有史以来收视率最高的电视剧,也唤起人们对核熔毁的恐怖记忆。现实情况是,我们正处于一个冠状病毒肆虐全球的时代,即使危机度过,各国面临漫长的经济复苏道路。在这样的大环境下,政客们考虑到连任,很少会大胆地倡导一种公众认为风险极大的电力来源,尤其是在有替代方案的情况下。如果核电的支持者能够说服公众,核电带来的巨大利益远远超过潜在风险。

因此,我们不太可能看到核电突然重新受到欢迎。尤其是太阳能和风能等替代能源的安装成本不断降低,市场份额不断上升。但一些国家仍然在其能源战略中找到了核能的位置。即使核电目前还无法在市场上蓬勃发展,但它仍然在市场上占据重要地位,并具有增长潜力。同时,太阳能的崛起不仅会影响核电,也会对其他能源供给形式造成影响。

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