隨著脫碳的任務(wù)日益緊迫，不少?lài)?guó)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(chēng)現(xiàn)有的核能發(fā)電仍在運(yùn)行，并可能在2030-2040年實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，英國(guó)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(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究，表示雖然核電可實(shí)現(xiàn)零排放，但由于核電項(xiàng)目周期長(zhǎng)、成本高、潛在社會(huì)和環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重，發(fā)展核電仍然是一項(xiàng)有爭(zhēng)議的話(huà)題。

 

現(xiàn)在可以期待的是，未來(lái)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(yáng)能還低

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

 

核能的相對(duì)容量系數(shù)高，高達(dá)90%，在發(fā)電方面比太陽(yáng)能和風(fēng)能更具優(yōu)勢(shì)，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(yáng)能，與煤炭相比，其碳排放量幾乎相當(dāng)于0。

 

 

成本高企 項(xiàng)目周期長(zhǎng)

核電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程的通常遠(yuǎn)比一般的發(fā)電項(xiàng)目更加紛繁復(fù)雜，也正是因?yàn)檫@個(gè)因素，核電系統(tǒng)無(wú)論在建設(shè)預(yù)算還是在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)方面，都面臨尷尬的局面。

 

在主要經(jīng)濟(jì)體中，核電比太陽(yáng)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(yáng)能和陸上風(fēng)能的3倍。

 

即便將儲(chǔ)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(shì)。

 

 

如果將核電站運(yùn)行壽期延長(zhǎng)至超過(guò)原許可證壽期或設(shè)計(jì)運(yùn)行壽期，就能夠在更長(zhǎng)時(shí)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(jì)未來(lái) 30 年中，可再生能源和儲(chǔ)能的LCOE有可能將下降超過(guò)50%，而核電成本卻不會(huì)顯著降低。

 

 

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

 

社會(huì)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)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(lái)越引發(fā)關(guān)注和擔(dān)憂(yōu)。

 

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(gè)月，該核電站獲得將其運(yùn)行壽命延長(zhǎng)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(chǔ)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(chēng)，從ESG（Environment、Social Responsibility、Corporate Governance）的角度來(lái)看，核電站可能不那么受歡迎。

 

投資者顧慮

最后一個(gè)問(wèn)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(fǎng)者對(duì)其資金采取了“核排除政策”。

 

 

分地區(qū)來(lái)看，歐洲超過(guò)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(duì)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(yáng)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(guó)際能源署目前的研究結(jié)果來(lái)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(xiàng)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(duì)核電站有哪些預(yù)期？

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

 

今年早些時(shí)候，國(guó)際能源署發(fā)布的“凈零路徑”預(yù)計(jì)，未來(lái)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(guó)石油公司預(yù)計(jì)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(lái)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(shì)。核聚變不僅不會(huì)產(chǎn)生難以消除的核廢料，無(wú)核事故風(fēng)險(xiǎn)。然而，局限于目前的技術(shù)，核聚變發(fā)電仍未實(shí)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(shí)施了相應(yīng)的配套政策支持該技術(shù)的研究。據(jù)報(bào)道，今年8月，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室國(guó)家首次觸發(fā)了“點(diǎn)火”，在無(wú)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(xiàng)目周期、減少火力發(fā)電廠(chǎng)數(shù)量、提高安全系數(shù)等等。

 

英國(guó)、加拿大等國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了相應(yīng)的支持政策。其中，英國(guó)在今年10月份宣布一項(xiàng)價(jià)值1.2英鎊的投資用于包括SMR在內(nèi)的“新核電”項(xiàng)目。