核能的反击——太阳能、风能和电池
在美国,天然气发展蒸蒸日上,正在威胁甚至是扼杀处于成长中的核工业,同时,风能和太阳能也处于咄咄逼人的气势之中。
对于核能支持者们来说,尽管核电站正努力与国家页岩气田的廉价天然气竞争,但其本身仍然有一个关键性优势——核电站24小时发电,而且不产生碳排放。与此同时,可再生能源因其存储容量问题而达不到这一目标。不过对于可再生能源支持者们来说,这只是时间问题。
从2010到2018,电池价格已经暴跌85%,在加利福尼亚和亚利桑那州规划有大量的仓储工厂。同时,科学界也在积极推进新技术革新,包括推出一种可能提供100小时直射光、白昼或黑夜环境下的锂离子系统化学替代品。
“所有迹象均表明,按照可再生能源目前的发展速度,它可以与核能和矿物燃料市场相竞争,”乔迪·范·霍恩(Jodie Van Horn)说道,乔迪是一个寻求只用可再生能源电网组织的负责人。
100%无排放电网正受到美国国内越来越多州的推崇。今年七月,纽约政府规定,到2030年,70%的国家电力要使用可再生能源,到2040年这一数字达到100%。包括加利福尼亚在内的其他七个州也有类似的目标,弗吉尼亚州州长本月早些时候宣布了一项行政命令,要求2050年的清洁能源达到100%。
不过,从现在到2050年仍有差距。“通过目前的技术有可能会实现80%~85%的目标,”彭博新能源财经(BloombergNEF)分析师弥生关根表示。但是,利用可再生能源来实现最终的15%“才是真正的挑战。”到2050年底,BNEF预计可再生能源占美国电力系统的48%,这其中还需要其他多种类型能源进行补充,包括使用调峰工厂供应电力。
如今,这些工厂通常使用美国页岩工业供应的天然气,稳定且低廉。然而,根据BNEF的预测,到2035,被称作“电池峰化器”的大型电池阵列可以在可再生能源供应峰值时储存能量,在平时输送电力,这将使可再生能源更具成本竞争力。同一时期,核能将出现衰退,在高成本背景下,大多数反应堆将关闭。
美国不是唯一一个核工业正在衰落的国家,还有一些严重依赖于核能的国家,包括法国和瑞典,随着这些国家的国内随着旧反应堆的退役,核电站的负荷也在减少,并向国内也倾向于更廉价的太阳能和风力发电。
尽管如此,通过缩短建造时间降低成本,该行业仍有潜力增长。中国的工程师在不到七年的时间内就能够建设和接通核电站,而美国和欧洲的核电站大概需要10年甚至更长时间。
美国能源部高级核能官员表示,反应堆将在混合电力中发挥重要作用,该机构正与有兴趣部署更小、模块化反应堆的国家进行交流,这种模块堆开发成本很低。
美国助理国务卿丽塔·巴兰瓦尔(Rita Baranwal)在接受采访时说:“如果任何一个国家或州希望实现其碳排放目标,那么解决方案中绝对包括核能。”
在美国,AES公司正在加州和亚利桑那州开发公用存储设备,该设备有100兆瓦的容量,预计将分别在2020年和2021年建成。纽约刚启动一个20兆瓦设施,是纽约州最大的电池系统,也是其100%绿色电网计划的一部分。
但针对纽约州设立的能源目标,“技术发展方向的许多不确定性”仍然存在,纽约州能源研究与发展局(New York StateEnergy Research & Development Authority)能源与环境分析主管卡尔•马斯(Carl Mas)表示,“2030年以后充满了各种可能。”
核能领域正在开发更廉价的替代品,包括模块堆,这些反应堆比现今常见的大型发电厂更便宜,建设上也更灵活。还有相比较更安全、产出废物更少的熔盐堆。
尽管如此,这些选项落地仍然遥遥无期。美国首批模块堆要到2026年才能投入使用,而熔盐堆技术基本上仍处于研究阶段。同时,据BNEF预测,到2050年,美国核电装机容量将从目前的101 GW下降到6 GW。
核能研究所(The NuclearEnergy Institute)是美国核能行业的主要贸易组织,它支持更广泛地使用风能和太阳能,但发言人马特•沃尔德(Matt Wald)怀疑,存储技术是否会发展到人们可以“利用中午的太阳能在晚上看电视”的地步。他补充说,电池“在许多方面都具有成本效益,存储扩展并非其中之一”。
塞拉俱乐部的范•霍恩(Van Horn)女士理所当然地不同意这种说法。“目前阶段还无法达到无碳的程度,“她说,“它首先必须是安全和干净的。”返回搜狐,查看更多
- 标签:太阳能是核能吗
- 编辑:王虹
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