理论教育 风电、光伏发展无法撼动核电作为基荷电源的优势

风电、光伏发展无法撼动核电作为基荷电源的优势

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:德国在弃核之后曾经尝试以大规模发展风电、光伏发电来代替核电,但结果却不尽如人意。2011年5月,德国宣布全面放弃核电,并于2022年前关闭德国境内所有核电站。为弥补能源缺口,德国不得不新建许多燃煤电厂,甚至需要从法国进口核电。核能,作为唯一全天24小时可用,无碳、可扩展的基荷能源,可以有效弥补其他能源的不足,对降低碳排放意义重大。

风电、光伏发展无法撼动核电作为基荷电源的优势

太阳能风能等可再生能源的成本大幅下降,正在加速能源转型进程,部分观念认为大力发展这些可再生能源同样可以解决碳排放问题。德国在弃核之后曾经尝试以大规模发展风电、光伏发电来代替核电,但结果却不尽如人意。2011年5月,德国宣布全面放弃核电,并于2022年前关闭德国境内所有核电站。弃核之后的能源缺口,德国希望通过发展太阳能、风能等绿色能源来填补,为此投入数百亿美元的资金。由于太阳能和风能属于间歇性能源,不能24小时持续稳定运行,对电网的冲击性大,无法完全代替逐渐关闭的核电站。为弥补能源缺口,德国不得不新建许多燃煤电厂,甚至需要从法国进口核电。

2018年7月,根据BP发布的《世界能源统计年鉴(2018年版)》显示(见图5—1),从全世界来看,尽管近年来光伏风电发展迅猛,但过去20年间全球发电结构在清洁化方面并没有取得实质突破。1998年和2017年,燃煤发电占比均为38%。究其原因,可再生能源的增长并没有抵消核能发电规模的减少,2017年非化石能源发电的占比甚至比20年前还要低。显然在当前技术条件下,“弃核”与“弃煤”没办法兼顾。如果全球仍希望按期实现巴黎协定的确定目标,发展核电是一个不可忽视甚至是唯一的选项。

图5-1 1997-2017年不同燃料在全球发电结构中的占比

[来源:《世界能源统计年鉴(2018年版)》](www.daowen.com)

根据英国BP的能源统计数据,对1965—2016年间全球68个国家的能源数据作回归分析,定量计算核能、水电、风电、光伏与国家能源低碳发展进程的相关关系。每当人均核电消费增加1MWh时,能源的碳排放强度平均下降17.12g/kWh;每当人均水电消费增加1MWh时,能源的碳排放强度平均下降8.14g/kWh。然而,整体而言人均太阳能光伏、风电消费的增加与碳排放强度没有明显的相关关系[5]

与此同时,核电与其他低碳能源也并非绝对的对立和竞争关系,在现有技术条件和低碳趋势下,新能源波动性、间歇性与核电作为稳定基荷电源之间又存在很强的互补性,未来新能源与核电匹配发展将是大型电力系统优化电源结构、保障电网稳定的重要选择。近年来,美国、德国、法国等核电机组已能参与日调峰,法国可在50%~100%额定容量内以每分钟3%的速率实现负荷跟踪,紧急情况下能以每分钟20%的速率降至最小出力。核能,作为唯一全天24小时可用,无碳、可扩展的基荷能源,可以有效弥补其他能源的不足,对降低碳排放意义重大。

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