能源区块链与双碳战略研究 | 2021新能源展望》：复兴核能，实现净零计划

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《2021新能源展望》：复兴核能，实现净零计划

本世纪中叶，人们将通过各种途径实现净零排放，但道阻且长 。在未来十年里，我们必须以前所未有的方式加速部署现有技术，无论是可再生能源、热泵还是电动汽车。在2030年到2050年的20年里，想要加快对难以减排部门的脱碳，必须推出清洁能源（如氢、碳捕捉和存储以及小型模块化核能）的新技术。

彭博社发布的《2021年新能源展望》描述了三种气候方案，来实现净零排放，并将全球平均气温上升幅度控制在低于工业化水平前2摄氏度的水平 。其中第三个方案是彭博社提出的“Red Scenario”，该方案由清洁能源和一种更小、更模块化的核能主导，该方案可以加强电力部门的风能、太阳能和电池技术的实现。“Red Scenario”还提出了一些与《巴黎协定》相符的解决方案来加大减排力度：

2050年，清洁电力贡献的减排量占总减排量的61%。其中，风能占41%，太阳能占20%，核能占26%，包括水力发电在内的其他零排放能源占13%。

2050年，交通、建筑和工业方面的电力消耗将增加，占减排总量的18%。一定程度上，是由于 工业制造将转向电动汽车、热泵和电力供暖。

氢在最终的经济用途中也占有重要比重，在最终经济用途中，氢占净零总排放量的14%。在钢铁制造，化学生产和水泥等工业会利用氢气产生高温；航空、航运和一些公路铁路运输中，也会使用氢气作为燃料；氢也可以用于太空烧开凉水。

工业中循环利用和二次制造占比将增加3%，在航空、航运和水泥行业，也将使用更多生物能源，占比4%。

在该净零排放计划中，核能占据重要位置。传统核电站的使用寿命可延长至20年，本世纪末，人们可以开始引入小型模块化核反应堆，并通过电解作用生产红色氢，这将引发核能复兴。到2050年，核电装机容量将略高于7000吉瓦。其中有一半的装机容量用于在最终经济用途中生产电力，生产了约19000太瓦时的电力。另一半用来为电解槽提供动力，制造“红色氢”。这会推动核能在2034年取代石油，成为主要的一次能源来源。到2050年，核能的使用量稳步增长，达到502艾焦耳，是目前的17倍。

彭博社在“Red Scenario”中并没有对电解所能产生的氢气进行假设，因此电力部门认为这是介于“Green Scenario”和“Gray Scenario”之间的第二大体系。核能在电力行业中占据主导地位，且在大部分时间里都在全速运行。由于核能缺乏灵活性，这意味着它会高频率地出现季节性电力紧缩。而由于可再生能源价格低廉，它们仍可以提供39%的发电量，其中70%来自风能，30%来自光伏。到2050年，电力公司的光伏发电能力将达到12.2太瓦，风能发电能力达9.6太瓦。而电池吸收能力最高，可达到3.4太瓦。

小型模块化核反应堆技术成本相对较高，还处于起步阶段。除此之外，红色方案在铀资源和处理核废料方面还面临难题。

尽管铀在地壳中很常见，但只有铀的浓度足够高，开采成本足够低，矿业公司才会投资。

并且，铀需求的增长会给价格带来压力，因为按照目前的消费速度，在现有生产方式条件下，铀的供应预计将持续90年。

而核废料也是一大障碍。研究人员仍在努力找出最佳的核废料处理方案。因为其放射性物质可持续数百年，用于封锁危险废物的材料可能会因腐蚀而泄露，这会对环境产生严重后果。

与之相反，如果一些国家不能将核能作为其长期能源战略的选择，他们可以更加重视可再生能源，追求碳捕捉和储存技术。

麻英男

赵婉晴

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