观点:能源危机需要可快速扩展的 SMR

2021-10-08 11:25    SMR

鉴于欧盟具有法律约束力的 2050 年全面脱碳政策和充足的二氧化碳定价、比利时和德国许多大型核电站的关闭以及到 2030-2050 年欧盟范围内的煤电淘汰以及间歇性可再生能源无法供应Fermi Energia 的联合创始人兼首席执行官 Kalev Kallemets 写道,考虑到大陆规模脱碳所需的能源规模和质量,到 2040 年在欧盟部署小型模块化反应堆 (SMR) 是一个强有力的商业案例。


鉴于欧盟具有法律约束力的 2050 年全面脱碳政策和充足的二氧化碳定价、比利时和德国许多大型核电站的关闭以及到 2030-2050 年欧盟范围内的煤电淘汰以及间歇性可再生能源无法供应Fermi Energia 的联合创始人兼首席执行官 Kalev Kallemets 写道,考虑到大陆规模脱碳所需的能源规模和质量,到 2040 年在欧盟部署小型模块化反应堆 (SMR) 是一个强有力的商业案例。

卡列夫·卡列梅茨

2019 年 1 月,我决定辞去爱沙尼亚地质调查局副局长的工作,将一支由爱沙尼亚核工程博士和我们国家电力公司前首席执行官组成的优秀团队并入我们的新公司 Fermi Energia。原因是,从我自己的博士研究中,我深信欧洲的气候政策和脱碳目标将导致非常高的碳价格和化石燃料竞争力的丧失。我们也知道我们的团队有能力执行该计划。欧洲的变化速度大大超出了我们最初的预期,因为每吨 65 欧元(75 美元)的碳价格导致 2019 年和 2020 年油页岩和煤炭发电失去竞争力。

欧盟的政策发展也很快,现在所有部门都制定了具有法律约束力的 2050 年全面脱碳政策。欧盟范围内的煤电(约 60GW 容量)将在 2030 年至 2050 年间逐步淘汰。不幸的是,民粹主义似乎在比利时和德国获胜,许多大型核电站即将关闭。

然而,2021 年的一个重大发展是气候变化对能源系统的重大影响。它始于日本和亚洲大部分地区异常寒冷的冬天,随后是德克萨斯州的冷锋,导致连续停电和创纪录的高价。欧洲的春天异常温暖,持续的高气压导致风能可用性降低,同时冷却系统的电力需求增加。但热浪和干旱在美洲和亚洲都占主导地位,影响了风力和水力发电。

夏末,飓风尼古拉斯和艾达对美国墨西哥湾沿岸的天然气基础设施造成了特别严重的打击。这导致荷兰 TTF 天然气价格期货在 2022 年 3 月之前为每兆瓦时 100 欧元。 从本质上讲,2021 年见证了气候变化对可再生能源和化石能源基础设施的非凡影响。而且,考虑到政府间气候变化专门委员会第六次评估报告所传达的信息,我们已经走在升温超过 1.5°C 的道路上,其影响可能每年都会更严重,未来几个世纪每十年 - 干旱,更热的热浪、更冷的冷锋和异常的、更具破坏性的飓风。跑不了的。我们必须尽快减少化石燃料的燃烧。

然而,在最具气候变化和极端天气适应能力的能源中存在一定程度的舒适性:核能。

全球煤炭淘汰

今年以美国新政府开始,在拜登总统宣誓就职后不久,重新加入了关于气候变化的巴黎协定。新的务实外交加上 6 月 G7 会议的联合推动,现在显然正在影响煤炭发电的未来,煤炭发电目前正处于终端衰退。甚至中国也致力于实现气候中和,由于银行和投资者不愿为新的矿山、工厂和设备供应商提供资金,煤炭发电量也在大幅下降。

但煤炭仍然主导着发电,用可再生能源取代的天真希望没有证据支持。转向天然气的现实推高了全球天然气需求,并导致了 2021 年的能源价格危机。电力零售商破产、工业倒闭和能源贫困是核工业长期以来一直警告欧洲决策者的新现实。

这是一个重大的中期问题,因为全球煤炭发电量为 8735 TWh。在欧盟,我们每年仍燃烧约 2.5 亿吨煤来发电。相比之下,中国燃烧 4 亿吨煤炭用于区域供热,国家目标是转向更清洁的燃料。因此,未来几十年对天然气的需求将非常非常强劲,为核能创造非常有利的投资环境,在天然气需求旺盛的时期,电价可能会保持在 80 欧元/兆瓦时以上。截至今年 10 月 7 日,在德国三座核电站关闭之前,西欧的电价达到 302 欧元/兆瓦时。许多行业即将关闭。政治后果即将展开。

2021 年的一个新发展是,间歇性可再生能源显然无法提供大陆规模脱碳所需的能源规模和价格。德国2021年上半年风电部署低于1GW,年度目标为4GW,受热浪影响,风电发电量下降25%。在德国、荷兰、挪威和许多其他地区,输电建设和新风电场的许可正面临当地真正的反对。与此同时,欧盟的可调度产能关闭才刚刚开始。最近的分析预测,德国的可调度容量缺口为 30GW。欧洲的能源危机似乎才刚刚开始;因此,我们迫切需要核能来提供可靠、可扩展的解决方案。

加拿大 SMR 计划是世界一流的

我们相信,安大略发电公司的电网 SMR 部署计划,加上加拿大的许可框架、加拿大核安全委员会的能力以及加拿大核工业供应链(重型设备、仪器仪表、服务、燃料)的实力,将授予加拿大民主国家最可靠的 SMR 部署计划的地位。如果做出正确的决定并关注潜在出口市场的需求和情况,加拿大将有强大的技术和专有技术出口到欧洲的潜力。

然而,专业的谨慎是有保证的。Olkiluoto 3 号机组,Flamanville 和 Vogtle 的业主、供应商和供应商的新建执行情况远非令人满意,影响了整个行业的声誉。不幸的是,我们还看到一些 SMR 开发人员在实现首创 (FOAK) 部署方面出现延迟、预算修改和缺乏实际进展。只有真正部署第一批设备——而不是大量的谅解备忘录——是进一步可扩展、低成本和低风险部署、选址、真正许可和融资的最可靠途径。

先进对于欧洲来说太先进了

在 Fermi Energia,我们对熔盐和其他第四代技术充满热情。但是,通过与开发商合作、参加欧盟会议、与学术界、公用事业公司和监管机构进行讨论,我们必须得出结论,对非轻水反应堆的真正了解很少。我记得有一次与欧洲核电公司副总裁会面解释熔盐反应堆,然后有人问他的技术部门负责人:“你知道这些反应堆是如何工作的吗?” 那就是现实。

在我看来,第四代先进核能被过度宣传为该行业需要的新起点,许多客户只是在等着接触它。恐怕会有失望。如果仔细研究法国气体反应堆计划面临的挑战、与轻水反应堆 (LWR) 相比的先进气冷反应堆和 Magnox 反应堆的寿命和熔盐反应堆实验的实际性能,以及工业规模 HALEU 和TRISO制造,人们开始怀疑。我绝对赞赏资金充足的美国先进反应堆部署计划,以在 7 年内执行两次最可信的第四代反应堆演示。这些示范 FOAK 装置将导致可信的商业部署设计和装置。

作为潜在客户,我们仔细研究了各种反应堆技术,必须得出结论,不仅存在技术挑战,还存在供应链、人力资源以及——最重要的是——缺乏充分执行安全评估的现实监管能力和公用事业风险偏好。在欧洲,至少在 2020 年代,我很难说我没有看到它。如果没有以上所有要素,就不可能进行非轻水堆反应堆部署所需的环境影响评估、组织和融资。

世界需要可扩展、简单、经济的 SMR

关于能源转型,过多的谈论是氢、高温、海水淡化等花哨的应用。在整个能源关系中,鉴于煤电和天然气发电的关闭,清洁电力需求将增长最快。一旦电力供应中断或变得如此昂贵,以至于公司和家庭陷入贫困,核电的真正价值将被理解为对国家安全具有压倒性的重要性。

去年,Foratom 核能领导人再次讨论氢能,当时一位中欧领导人宣布,他们的每一兆瓦核电容量对于电网稳定性都非常宝贵,他们认为将任何“可能有利可图”的氢能投入使用是不现实的。权力为王;它是我们世界上最优质的能源产品。LWR 是一项久经考验、坚固耐用的工程,可为人类提供大容量电力而不会排放碳。

因此,对真正部署现有供应链、监管和公用事业经验,并提供更高水平的安全性、经济性和更低的项目执行风险的 SMR 存在强烈需求。

世界并不真正需要异国情调的、超凡脱俗的脱碳技术。正如我的同事所说,它不需要“电源点反应器”。它不需要“令人惊叹的因素”。实际上,世界的每个角落都需要部署最可靠、可大规模部署和低成本的 SMR。这是这十年来欧洲和世界最强大的社会、环境和商业案例。

这样的性能、可靠的可扩展性将比核工业能做的任何事情都更快地释放 ESG 标签和低息基金。



深圳核博会

图为技术


阅读推荐

正在加载

阅读排行