為了利用核能的巨大潛力,必須解決與小型模塊化反應堆相關的成本挑戰(zhàn),以與替代性低碳能源競爭。
這是最新的伍德·麥肯齊報告的主要發(fā)現(xiàn)核能選擇:使新核能在能源轉型中可行。該報告指出,盡管有政策支持,但新的核反應堆和小型模塊化反應堆(SMRs)的成本是采用它們的最大經(jīng)濟障礙。這意味著,盡管核能可以在電力生產(chǎn)的脫碳中發(fā)揮重要作用,但當前的經(jīng)濟形勢使得其他能源更具吸引力。
"按照目前的水平,成本差距太大,核電無法快速增長."
核能的成本是太陽能和風能的四倍
核能是對環(huán)境有害的化石燃料的低碳替代品,而化石燃料加劇了全球氣候危機。第一座商業(yè)核電站于20世紀50年代開始運行,今天,全球約有440座反應堆在運行,生產(chǎn)了世界10%的電力。
目前,核能是全球第二大低碳能源,約有50個國家使用核能。隨著地球努力實現(xiàn)能源部門的去碳化,核能以及其他綠色技術(如氫能、含碳捕獲和儲存的天然氣或煤炭、地熱和長期能源儲存)的使用將會增加。據(jù)估計,到2050年,核電容量可能會增加280千兆瓦。
然而,報告發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)核電的平準化電力成本(LCOE)至少是風能和太陽能的四倍,這影響了能源的吸收。為了降低成本,SMR被設計成模塊化、工廠組裝和可升級的。這意味著小型模塊化反應堆上市速度更快,只需要三到五年,而大型壓水反應堆(PWR)需要十年才能建成。
圖1表明,如果到2030年成本降至每兆瓦時120美元,SMRs將在全球范圍內與壓水堆、煤炭和天然氣競爭,隨著小型模塊化反應堆實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟,預計2040年至2050年價格將進一步下降。
降低SMR成本壁壘
成本挑戰(zhàn)意味著,到2030年,只有少數(shù)新工廠將被建造。第一臺(FOAK) SMR的價格估計在每千瓦6000至8000美元之間。該報告指出,在2030年之前,F(xiàn)OAK SMR只有六個潛在的計劃項目,發(fā)電量從80MW到大約450MW不等。然而,融資條款、大宗商品成本、鈾的可獲得性以及政治格局將決定這些項目能否開花結果。
為了支持更低的SMR成本,2030年至2040年間,至少需要開發(fā)10-15個裝機容量在3000至4500兆瓦之間的項目,以滿足標準300兆瓦SMR的需求。該行業(yè)的這一顯著增長可與1970年至1990年間的上一個核能增長階段相媲美。
為實現(xiàn)這一目標,該報告概述了核工業(yè)必須優(yōu)化的四個關鍵領域:
政府必須為規(guī)劃、許可、監(jiān)管和安全制定明確的指導方針。允許時間表的中間立場——允許公眾、行業(yè)和政府對話——是產(chǎn)生可預測的時間表所必需的;
由于俄羅斯入侵烏克蘭,鈾供應鏈必須得到加強。該報告估計,在基本情況下,鈾需求將增加一倍,在符合巴黎協(xié)議的全球承諾下,將增加兩倍。
由于俄羅斯是東歐和法國等低濃縮鈾市場的主要鈾供應國,供應鏈的多樣化至關重要;
核能工作者必須提高他們的技能。沒有商業(yè)的,新一代的SMR工廠今天正在運行,因為建造這些工廠的專業(yè)知識必須不斷地重新應用。這意味著開發(fā)者應該優(yōu)先考慮幾種技術,而不是采用多種選擇。這將有助于確保成本保持在低水平,并減少部署時間;和
需要建立承購協(xié)議,以便買方能夠對核能驅動穩(wěn)定的零碳電力、零碳過程熱、基于核能的可再生能源信用和低碳氫電力供應的能力進行估價。
該報告的第一作者、Wood Mackenzie能源轉型服務部主任大衛(wèi)·布朗總結道:“總的來說,政府、開發(fā)商和投資者必須通力合作,為核能的蓬勃發(fā)展建立一個新的生態(tài)系統(tǒng)。”