作为清洁能源转型的一部分,核能如何取代煤炭?

2021-10-08 14:04    能源转型  国际能源署  核电规划

几个世纪以来,煤炭一直是全球工业革命的关键。虽然煤炭在现代世界的发展中发挥了重要作用,但它也是气候变化背后的主要原因:根据国际能源署(IEA) 2019 年的数据,煤炭燃烧占全球碳排放量的 40% 以上排放量和超过 75% 的发电排放量。为了实现《巴黎协定》的目标并将全球变暖限制在工业化前水平不超过 1.5°C,逐步淘汰煤炭至关重要。


几个世纪以来,煤炭一直是全球工业革命的关键。虽然煤炭在现代世界的发展中发挥了重要作用,但它也是气候变化背后的主要原因:根据国际能源署(IEA) 2019 年的数据,煤炭燃烧占全球碳排放量的 40% 以上排放量和超过 75% 的发电排放量。为了实现《巴黎协定》的目标并将全球变暖限制在工业化前水平不超过 1.5°C,逐步淘汰煤炭至关重要。

什么是清洁能源转型?

清洁能源转型意味着将能源生产从释放大量温室气体的来源转移到几乎不释放温室气体的来源。清洁能源转型的挑战是双重的——消除根深蒂固的化石燃料的使用,同时扩大低碳能源,如水力、太阳能和风能等可再生能源,以及核能。煤炭仍然是全球最大的发电来源,也是钢铁制造和供暖等工业的主要能源来源。

像加拿大安大略省这样的地方,由于主要由核能和水电组成的能源组合,自 2014 年以来一直无煤,就是可以实现的一个例子。

煤电厂和核电厂都运行以产生热量以产生驱动发电涡轮机的蒸汽。虽然煤炭提供了全球三分之一以上的发电量,但核电可以填补燃煤电厂关闭造成的空白,并且可以在所有天气条件下提供全天候的基荷电力,以补充风能和太阳能给定的时间取决于天气。基本负载功率是指在任何给定时间为电网供电所需的最小电量。

2003 年,安大略省政府承诺在接下来的 12 年内逐步淘汰其近 9000 兆瓦的煤炭产能,即当时发电量的 25%。安大略省翻新并重启了皮克林核电站的两台机组 1030 兆瓦和布鲁斯核电站的四台机组 3000 兆瓦;安大略省的供应组合中还增加了 5500 兆瓦的非水力可再生能源和天然气容量。

这个拥有1450万人口的省份90%以上的电力生产现在没有碳排放,其能源结构确保了电网的稳定性和基荷和间歇能源的供应安全。核电站特别适合支持可变可再生能源,如太阳能和风能,因为它们能够灵活运行,根据需求和其他电网能源的可用性调整输出。

核电和住宅应用

除了发电和工业应用,煤炭还用于为使用燃煤锅炉的家庭和企业供暖。核能在这里也可以发挥重要作用,因为它可以提供除电力生产之外的供暖、工艺热、海水淡化和氢气生产。例如,中国的海阳核电站预计到2021 年底将为拥有约 67 万人口的山东省沿海城市海阳全市和 Beznau 核电站供热。数十年来,瑞士一直为该地区的居民提供区域供暖。

随着世界不再使用煤炭,必须考虑以前依赖煤炭实现经济繁荣的社区。在加拿大,加拿大煤炭转型倡议资助了一个过渡中心和一个重型设备操作员培训计划,以及其他确保煤炭工人不落伍的努力。据国际能源署称,清洁能源转型还为一系列学科创造就业机会,特别是到 2030 年在能源供应领域创造 900 万个工作岗位。

国际原子能机构的作用是什么?

  • 原子能机构促进可持续核能发展。原子能机构出版科学和技术出版物,促进技术合作项目并协调研究项目。
  • IAEA为安全可靠地使用核能以保护人类和环境制定并促进国际标准和指南。
  • 国际原子能机构协助各国规划其能源战略,包括是否包括核能。原子能机构通过分析和比较评估提供关于可持续能源的经济和环境方面的客观信息,旨在根据一个国家的特定地理和社会经济背景探索不同能源技术的利弊。
  • 原子能机构对核电对减缓气候变化的贡献提供技术和经济评估,包括核投资对经济增长和创造就业的贡献。
  • 原子能机构通过提供技术支持和知识管理支持世界各地现有的和新的核计划。通过里程碑方案,国际原子能机构向希望制定核电计划的国家以及正在退役的国家提供技术专长和指导。
  • 原子能机构与国际能源署和世界核电运营商协会(WANO)等其他国际组织合作,支持涉及核电和清洁能源转型的活动。
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