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全球核電發(fā)展現(xiàn)狀與主要挑戰(zhàn)

2016-03-11 13:16董陸然
2016年3期
關(guān)鍵詞:可再生能源核電發(fā)展趨勢

作者簡介:董陸然(1990-),男,漢族,河北唐山,經(jīng)濟學(xué)碩士在讀,北京工商大學(xué),研究方向:資源與環(huán)境經(jīng)濟學(xué)。

摘要:核電是能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,對滿足能源需求和應(yīng)對氣候變化有重要意義。核電的發(fā)展受各種因素的影響,并不斷地變化。本文主要分為四個部分,第一,世界核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展變化;第二,核電發(fā)展的影響因素;第三,核電的主要經(jīng)濟風(fēng)險;第四,核電與天然氣及可再生能源減排效率的比較。

關(guān)鍵詞:核電;影響因素;發(fā)展趨勢;經(jīng)濟風(fēng)險;可再生能源

1.世界核電的總體發(fā)展變化

1.1世界核反應(yīng)堆數(shù)量

自20世紀(jì)50年代核能用于發(fā)電以來,世界運營中的核反應(yīng)堆數(shù)量穩(wěn)步增長,但1989年以后趨于平穩(wěn)。從20世紀(jì)50年代中期開始,世界有兩次并網(wǎng)浪潮。第一次在1974年,26座核反應(yīng)堆啟動。第二次在1984和1985年,達到每年33個并網(wǎng)的歷史記錄。到20世紀(jì)80年代末,運營中的反應(yīng)堆增長停止,1990年關(guān)閉的數(shù)量首次超過啟動的數(shù)量。

1.2核電的裝機量

截至2012年世界核反應(yīng)堆名義總裝機量約372GW。自1980年開始,世界核電總裝機量開始高速增長,切爾諾貝利核事故之后增速明顯放緩并趨于平穩(wěn),自2005年起世界核電裝機量基本穩(wěn)定在370GW左右。

1.3世界核電發(fā)電量及份額

世界核能發(fā)電量自20世紀(jì)70年代以來迅速增長,1986年以來增長趨緩,進入21世紀(jì),發(fā)電量基本保持平穩(wěn)在2500TWh左右。核電的份額經(jīng)歷了迅速增長,但在20世紀(jì)90年代后總體呈下降趨勢,21世紀(jì)以來逐年下降。

2.核電發(fā)展的影響因素

2.1核電的安全性

長期以來,核電的安全性一直是制約核電發(fā)展的主要原因之一,假定我們能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計和嚴(yán)格規(guī)范的監(jiān)督和管理,核電仍然存在重大的安全風(fēng)險。

2.1.1核電系統(tǒng)的復(fù)雜性

查爾斯佩羅(Perrow,1982)認(rèn)為,核事故是復(fù)雜的相互作用的系統(tǒng)的結(jié)果,該系統(tǒng)有兩個特點:一是高度的復(fù)雜性,二是各部分之間緊密連接,一部分出問題,就會迅速影響到整個系統(tǒng),而且很難預(yù)見和及時處理。因此,發(fā)生事故在所難免,而且增加更多的安全設(shè)備,如果增加了復(fù)雜性,可能會進一步減少安全的余地。

2.1.2自然災(zāi)害的影響

自然災(zāi)害是人們難以預(yù)見并不可避免的。2011年3月11日日本福島核事故的起因是由于地震和地震引發(fā)的海嘯造成的。福島事故對日本造成了嚴(yán)重影響,核電站附近的居民無家可歸,核輻射對環(huán)境的影響,以及排入海洋的污水對生態(tài)的破壞,核輻射的影響還要持續(xù)很長時間。

2.1.3恐怖主義和核擴散的威脅

21世紀(jì)以來世界恐怖活動猖獗,恐怖活動遍及各個國家和地區(qū),甚至有嚴(yán)密的組織。核電站由于巨大的破壞力很容易成為恐怖襲擊的目標(biāo),一旦遭到襲擊,后果不堪設(shè)想。民用核電和軍用核電是孿生兄弟。一些國家像以色列等已經(jīng)在民用核電的掩飾下?lián)碛泻宋淦鳌_@表明很難阻止建造核武器,未來越來越多的國家可能有造核武器的能力。

2.2高昂的建設(shè)成本

與其他所有能源技術(shù)相比,建設(shè)核電站沒有規(guī)模經(jīng)濟。此外,核電站有相當(dāng)大的成本超支。在1966/67年的早期階段,隔夜成本預(yù)計每千瓦560美元,但實際是每千瓦1170美元,也就是多于209%。2004年從AREVA NP訂購的芬蘭奧爾基洛托的歐洲壓水反應(yīng)堆的合同價格已經(jīng)是2000歐元每千瓦——當(dāng)時是3000美元每千瓦。該項目落后于預(yù)定計劃4年并且至少超出預(yù)算90%,總成本預(yù)計達到57億歐元(83億美元)或者接近3500歐元(5000美元)每千瓦。(Schneider,F(xiàn)roggatt,Thomas,2011)

3.核電的主要經(jīng)濟風(fēng)險

3.1核事故

一次事故能迅速地把數(shù)十億美元的發(fā)電資產(chǎn)轉(zhuǎn)變成一項更大的清理債務(wù)。2007年的一場地震使得TEPCO公司損失了大概200億美金;福島地震可能損失1000多億美金。TEPCO破產(chǎn)并且正在成為任何形式的國家保護的對象。

3.2電力的高效利用

電力的高效利用變得日益普及和廉價,這使工業(yè)化國家的電力需求和全球電力需求放緩,高效利用正在迅速傳播到發(fā)展中國家并且實際上正在變成國家戰(zhàn)略的核心部分,一體化的設(shè)計也使得規(guī)模報酬遞增。

3.3猛增的資本成本

衰退的技能,延伸過長的供給鏈條,和純粹的復(fù)雜性使核電的資本成本猛增。以前美國核能的3倍的成本超支使得公用事業(yè)公司資不抵債:訂購的核電站只有41%得以建造并存活。在過去的五年里,新核反應(yīng)堆的資本成本預(yù)算上升了3到8倍。

3.4廉價的可再生能源

創(chuàng)新和大量生產(chǎn)使核電的競爭者可再生能源更加廉價。這一趨勢不可阻擋:自2007年風(fēng)電的渦輪機價格下降五分之一,太陽能下降了一半。在2009年春,一個標(biāo)準(zhǔn)的晶體硅光電池的組件成本為每峰瓦4.20美元,目前是1.70美元;2011年末它的遠期估價是1.35美元,到2012年中期為1.00美元。

4.核電與天然氣及可再生能源減排比較

4.1核電與天然氣

燃氣熱電站不會比核電排放更多的二氧化碳,從系統(tǒng)的角度講,核電站絕不會摒除二氧化碳排放。今天,核電生產(chǎn)的溫室氣體已經(jīng)達到大型現(xiàn)代燃氣發(fā)電站的三分之一。與生產(chǎn)有關(guān)的核電站溫室氣體排放接近每千瓦時7g-126g之間CO2equ。2009年通過核電生產(chǎn)最初的全球二氧化碳排放的估計產(chǎn)生了多于114,000,000t CO2equ——這大體上相當(dāng)于希臘今年生產(chǎn)的整個二氧化碳排放量,這個數(shù)據(jù)甚至不包括由儲存核廢料造成的排放。

4.2核電與可再生能源

在減排方面,核能比那些更好的低碳和無碳的競爭能源,一美元節(jié)約的碳比他們少2到10倍,并且比他們慢20到40倍,可再生能源在全球市場競爭中完全打敗核能。購買那些更低廉的替代品能夠保護氣候、維護和平并保持利潤。

5.主要結(jié)論

核電的規(guī)模和發(fā)電量保持平穩(wěn),不再上升。核電的安全性和高昂的成本是制約核電發(fā)展的主要因素。核電在二氧化碳減排方面的作用不及天然氣和可再生能源。因此,發(fā)展核電既不經(jīng)濟也不必要。(作者單位:北京工商大學(xué))

參考文獻:

[1]Mycle Schneider,Antony Froggatt,Steve Thomas.Nuclear Power in a Post-Fukushima World[R],2011

[2]Nina Netzer,Jochen Steinhilber.The end of nuclear energy International perspectives after Fukushima[R],2011(07)

[3]Peter Bradford.Energy policy The nuclear landscape[J].Nature,2012

[4]Nick Pidgeon,“Normal Accidents[J]Nature,2012(09)

[5]Rogner,Hans-Holger,World outlook for nuclear power[J].Energy Strategy Reviews,2013

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