核电在清洁能源系统中的作用
核能与水电构成了低碳电力生产的基础。 过去50年,核能发电减少了超过600亿吨二氧化碳排放,相当于全球能源相关排放量的近两年总量。然而,在一些发达国家,核能发电正逐渐衰落,老旧核电站关闭且缺乏新的投资。
本报告《核电在清洁能源系统中的角色》 主要探讨了发达国家核能在未来可能面临的下降风险及其原因,并评估了“核能衰落”情景下对成本、排放和电力安全的影响。报告指出,若不采取行动,到2040年,先进经济体的核能发电量可能会减少三分之二。这将导致巨大的碳排放增加。报告还分析了在可持续发展目标(包括巴黎协定目标)背景下,如何通过提高效率和扩大可再生能源投资来实现碳排放的快速减少,同时强调了增加核能发电的重要性。
当前核能的角色及未来展望
- 核能贡献:截至2018年,核能占全球电力供应的10%,在先进经济体中占比高达18%,是最大的低碳电力来源。
- 技术挑战:尽管太阳能和风能快速增长,但清洁电力在总电力供应中的比例自20年前以来并未显著增加,主要是因为核能的减少。要加快电力系统的脱碳进程,需遏制这一下滑趋势。
- 技术需求:全球能源越来越依赖于电力,因此确保电力部门从最大的碳排放源转变为低碳减排源至关重要。核能、可再生能源和其他技术将在全球清洁转型中发挥重要作用。
- 扩展需求:为了实现可持续发展目标,特别是国际气候目标,清洁电力的扩张速度需要加快三倍。到2040年,全球电力供应的85%需要来自清洁来源,而目前仅为36%。这需要全球核能发电量增加80%。
核能对电力安全的作用
- 电网稳定性:核电厂有助于保持电力系统的稳定,能够调整其运营以适应供需变化。
- 应对波动:随着风能和太阳能光伏发电等可变能源的比例上升,这种服务的需求将增加。核电厂可以帮助缓解季节性可再生能源输出波动的影响,从而增强能源安全并减少对外部燃料的依赖。
延长核电厂寿命的重要性
- 政策与监管决策:对于发达国家的老化核反应堆,政策和监管决策仍然至关重要。欧洲联盟和美国拥有最大的活跃核机组(均超过100吉瓦),并且这些机组也相对较老,平均年龄分别为35年和39年。
- 退役情况:约四分之一的当前核发电容量预计将于2025年前关闭,主要原因是减少核能作用的政策。剩余容量的命运取决于未来几年关于延长运营期限的决策。例如,在美国,一些核反应堆拥有60年的运行许可,但多个反应堆面临停运风险。