中国正在着手进行人类历史上最大的核电扩张

2021-12-28 17:13    核能发电  核能利用

像许多国家一样,中国承诺到2060年实现净零排放。与许多国家不同的是,中国正在为实现这一目标做出努力。这并不仅仅是指中国承诺停止为海外煤电厂提供资金,也不是指中国稳步发展风能和太阳能。中国计划在未来15年内建造150座新的核反应堆,这是中国在这方面取得的进展。


中国正在着手进行人类历史上最大的核电扩张,就像高铁一样,中国正在朝着碳中和目标取得巨大进展。

像许多国家一样,中国承诺到2060年实现净零排放。与许多国家不同的是,中国正在为实现这一目标做出努力。这并不仅仅是指中国承诺停止为海外煤电厂提供资金,也不是指中国稳步发展风能和太阳能。中国计划在未来15年内建造150座新的核反应堆,这是中国在这方面取得的进展。

提到核能,可能很多人会有担忧。有一种强烈的观念担心核能的安全性,会破坏当地的环境。然而,核能是清洁、可靠和安全的。切尔诺贝利和福岛核事故的惨痛景象掩盖了统计数据:每太瓦煤造成的死亡人数是核能的350倍。

中国的核电扩张将成为世界历史上最大的一次,但其优点不仅仅局限于简单的范围。中国还率先使用“第四代”反应堆,这种反应堆有望更安全、更高效。其中一种设计被称为“球床反应堆”,原子燃料被包裹在石墨球中,这种石墨球比核裂变能够产生的热量更耐热。据说这些卵石床反应堆不会熔毁。

上周,中国成为世界上第一个将第四代 PBR 电网连接到电网的国家。另一个正在建设中。

美国和欧洲在核电上的退缩

美国和欧洲曾经对核能充满热情,因为核能能生产出“便宜得无法计量”的能源。欧美对核电的开发在 20 世纪 70 年代达到顶峰,但宾夕法尼亚州三里岛电厂的熔毁事故使人们失去了热情。七年后,苏联的切尔诺贝利事件将其完全扼杀。20年后,当各国政府重新思考核能时,2011年的福岛核事故成了棺材上的一颗钉子。

 

然而,自福岛事件以来,气候变化和能源短缺给世界敲响了警钟。世界需要大幅提高电力生产,但它不能再依赖它早已习以为常的污染手段。

太阳能和风能是碳中和未来的重要元素,但仅靠它们明显是不够的。因此,人们对核能的接受程度不断提高,5月份的一项研究报告显示,76% 的美国人支持原子能,这是自福岛核事故以来的最高比例。

美国清洁空气工作组执行主任阿蒙德科恩说:“如果你要使全球能源系统脱碳,你将需要大量的能源,比我们拥有的要多得多……我们完全支持核能。我们支持‘任何可以解决气候问题的东西’。”

但现实是:今年4月,纽约的印第安角电厂关闭了它的最后一个反应堆。加州计划在2025年关闭两座反应堆,这两座反应堆为加州提供了15%的无碳电力。美国正在增加天然气发电,取代这些被关闭的核能,根据标准普尔的研究,11月份纽约的天然气使用量比去年同期增加了30% ,印第安角电厂的关闭是一个主要原因。

核电的巨大成本

公众将核能与灾难联系在一起,是核能在西方日渐式微的原因之一。

另一个关键问题是成本。西方核电站的建造成本曾经相对低廉,但现在却高的离谱。在乔治亚州建造的两座过期反应堆的价格似乎超过了 270 亿美元。

麻省理工学院的核科学教授雅格布布恩乔诺指出了成本激增的诸多原因。首先,西方国家的各种大型基础设施项目延期导致的成本增加更多,而不仅仅是核电站。其次,在切尔诺贝利核电站事故之后,美国和欧洲大部分国家的核能供应中断了20年。在那段时间里,核电建设的技术和效率都丧失了。

此外,还有组织缺陷。

他说:“在亚洲,设计核电的公司往往是建造和运营的同一家公司。在美国,我们看到为组件和模块设计蓝图的科技公司把它们扔给另一家公司,然后由后者来建造。如果双方从一开始就没有沟通,就不能保证设计的东西在实际中能造出来。”

美国的核电确实面临着其他行业没有面临的一项特殊挑战:自切尔诺贝利事件以来,多年来形成的复杂的监管网络。中国的核扩张方法类似于法国在 70 年代证明行之有效的方法:设计几座核电站,然后建造大量核电站。同时,美国不同州有不同的安全要求,这限制了任何公司的标准化设计能力。

布恩乔诺教授表示:“如果中国能够为世界带来更便宜的核能,就像他们带来廉价的太阳能电池板一样,那我们就应该进口。”

 

中国核电扩张的双重机遇

中国的核电扩张是一个双重机遇。中国的碳排放量占世界的近三分之一,煤炭消耗量是美国的六倍。如果核能能够减少这些排放,整个地球都将受益。

更好的设想是,中国开发廉价、安全的核反应堆,可以在世界各地建造。许多政府都宣称要减少碳排放,但很少有人制定出切实可行的方案。中国的核能在未来很可能像高铁一样,成为中国的又一个出口的名片。

如果中国能够以具有竞争力的价格制造性能强大的反应堆,它们就可以出口到非洲和巴基斯坦和孟加拉国等能源匮乏的国家。中国在非正式场合中表态希望在2030年前,在海外建设30座核反应堆。

中国已经宣布,不会在海外进行任何煤炭投资,所以下一阶段的基础设施将是核能,预计,未来30年,核能在中国能源结构中的比重将大幅扩大,从目前的4%左右,到2050年左右,将达到15%至25%。

中国在核电上的计划,也引起了美国一些人开始重新关注核能。几家公司已经计划开发下一代核电站。X-Energy 拥有一个球床反应堆,它希望能在 2027 年投入运行,比尔·盖茨支持的 TerraPower 正在向使用耗尽核燃料的防熔毁反应堆发展。上个月,NuScale 与罗马尼亚达成了一项协议,在罗马尼亚建造一座小型模块化反应堆。

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