隨著脫碳的任務(wù)日益緊迫，不少國家似乎傾向于支持加速建設(shè)核電站。拜登政府最近發(fā)布了“凈零路徑”，稱現(xiàn)有的核能發(fā)電仍在運(yùn)行，并可能在2030-2040年實現(xiàn)增長，英國的預(yù)算則包括了一筆高達(dá)17億英鎊的政府直接資金，以支持大型核電站建設(shè)。

 

那么，核電是碳中和的解決方案嗎？摩根士丹利對這個問題進(jìn)行了研究，表示雖然核電可實現(xiàn)零排放，但由于核電項目周期長、成本高、潛在社會和環(huán)境問題嚴(yán)重，發(fā)展核電仍然是一項有爭議的話題。

 

現(xiàn)在可以期待的是，未來三十年核電容量將翻一番，技術(shù)進(jìn)步和小型反應(yīng)堆也能夠解決許多難題。

 

電容量大 碳排放比太陽能還低

核能是一種無碳能源，可能在全球能源系統(tǒng)脫碳的過程中具有重要意義，目前歐盟等國正在考慮把核電納入綠色能源。

 

核能的相對容量系數(shù)高，高達(dá)90%，在發(fā)電方面比太陽能和風(fēng)能更具優(yōu)勢，更適合作為基本負(fù)荷電源。在碳排放方面，證據(jù)表明，核電的生命周期溫室氣體排放與風(fēng)能相似，但低于太陽能，與煤炭相比，其碳排放量幾乎相當(dāng)于0。

 

 

成本高企 項目周期長

核電系統(tǒng)在設(shè)計和建設(shè)過程的通常遠(yuǎn)比一般的發(fā)電項目更加紛繁復(fù)雜，也正是因為這個因素，核電系統(tǒng)無論在建設(shè)預(yù)算還是在運(yùn)行風(fēng)險方面，都面臨尷尬的局面。

 

在主要經(jīng)濟(jì)體中，核電比太陽能和陸上風(fēng)能更貴。尤其在歐洲，核電站的成本幾乎是太陽能和陸上風(fēng)能的3倍。

 

即便將儲電成本納入可再生能源平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）中考慮，核電仍然不具成本優(yōu)勢。

 

 

如果將核電站運(yùn)行壽期延長至超過原許可證壽期或設(shè)計運(yùn)行壽期，就能夠在更長時間內(nèi)以可靠、低成本且低碳排放的方式生產(chǎn)電力。但現(xiàn)狀是要想使核能成為重要的解決方案，還需建立大量的新產(chǎn)能，將耗費(fèi)巨大的資金。

 

值得一提的是，預(yù)計未來 30 年中，可再生能源和儲能的LCOE有可能將下降超過50%，而核電成本卻不會顯著降低。

 

 

除了資金成本，在時間成本方面，核電也不如太陽能和風(fēng)電。從獲得許可到建成投入運(yùn)營，核電站項目的總持續(xù)時間可能長達(dá) 15 年，有時甚至更長。太陽能發(fā)電項目只需要6年，風(fēng)能只需要4年時間。

 

社會和環(huán)境風(fēng)險巨大

如果僅僅只是成本高企，那么政策制定者和公眾將核電納入綠色能源的顧慮可能小些，但其安全隱患越來越引發(fā)關(guān)注和擔(dān)憂。

 

切爾諾貝利、福島核電站爆炸就是有力的證據(jù)。尤其是福島核電站事故引發(fā)了全球?qū)εf反應(yīng)堆安全的顧慮，就在事故發(fā)生前1個月，該核電站獲得將其運(yùn)行壽命延長到40年的許可，而核電站的平均壽命為25年。目前全球約45%的核電站運(yùn)行年齡在31-40歲之間。

 

 

除此以外，在儲存有毒物質(zhì)和耗水方面，核電也增加了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。

 

摩根士丹利稱，從ESG（Environment、Social Responsibility、Corporate Governance）的角度來看，核電站可能不那么受歡迎。

 

投資者顧慮

最后一個問題是投資者是否愿意為核能發(fā)電投資，摩根士丹利最近的 AlphaWise 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，19%的受訪者對其資金采取了“核排除政策”。

 

 

分地區(qū)來看，歐洲超過29%的投資者不愿意投資核電站。當(dāng)然，歐盟能否將核能納入其綠色能源也可能對投資者情緒產(chǎn)生影響。

 

核能發(fā)電與天然氣加CCS發(fā)電相比如何？

除了太陽能和風(fēng)能，天然氣加碳捕獲與封存（carbon capture and storage, CCS）是低碳發(fā)電的另一種選擇。

 

從國際能源署目前的研究結(jié)果來看，由于地域的不同，很難將天然氣加CCS發(fā)電與核電的成本作比較。

 

一項發(fā)表在學(xué)術(shù)刊物《Nature Energy》的研究成果表明核電排放的碳量更低，與這種發(fā)電方式相比更勝一籌。

 

 

對核電站有哪些預(yù)期？

摩根士丹利預(yù)計，2020年至2030年全球核電裝機(jī)容量將增加約20%。

 

今年早些時候，國際能源署發(fā)布的“凈零路徑”預(yù)計，未來30年核電容量將翻一番，到2050年達(dá)到812GW。

 

在該路徑下，2050年核能供應(yīng)將占總能源供應(yīng)的11%，而2020年為5%。英國石油公司預(yù)計到2050年核能將占全球7%的能源消耗，現(xiàn)在為4%。

 

除了發(fā)電的增加，在技術(shù)層面，核能發(fā)電技術(shù)可能在未來有所突破。目前，核電站基本采用已經(jīng)相當(dāng)成熟的核裂變發(fā)電，但核聚變具有顯著優(yōu)勢。核聚變不僅不會產(chǎn)生難以消除的核廢料，無核事故風(fēng)險。然而，局限于目前的技術(shù)，核聚變發(fā)電仍未實現(xiàn)。

 

可喜的是目前的研究已經(jīng)取得一定結(jié)果，政府也實施了相應(yīng)的配套政策支持該技術(shù)的研究。據(jù)報道，今年8月，美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室國家首次觸發(fā)了“點(diǎn)火”，在無限聚變能源的道路上邁出了一大步。

 

除此之外，小型模塊化反應(yīng)堆 (SMR) 的成功商業(yè)化將提供比傳統(tǒng)核反應(yīng)堆更多的好處，比如降低前期資本支出、縮短項目周期、減少火力發(fā)電廠數(shù)量、提高安全系數(shù)等等。

 

英國、加拿大等國已經(jīng)出臺了相應(yīng)的支持政策。其中，英國在今年10月份宣布一項價值1.2英鎊的投資用于包括SMR在內(nèi)的“新核電”項目。