Think Atom首席執行官Rauli Partanen 上周在俄羅斯索契舉行的Atomexpo會議上告訴與會代表,制止氣候變化需要能源系統迅速而深度脫碳,遠遠超出電網。在圓桌討論中 - 核能和可再生能源的哪種組合最能實現可持續發展? - Partanen展示了清潔混合動力系統的挑戰。
在這種情況下,“系統”意味著計算系統成本,包括外部因素 - 例如來自燃煤的顆粒物 - 以及所提供的能源服務質量很重要,他說。
“能源系統包括所有能源使用,因此不僅僅占電力的五分之一,而且還有空間供暖,熱水和工業過程熱量,這大約占總能源消耗的一半。在歐洲,這總計約每年6000 TWh。“該系統還需要包括運輸燃料,用于我們未能通電的運輸系統的那些部分,”他說。
“我們今天的大多數能源系統都是混合動力,因為他們擁有多個能源系統,他們也提供各種能源服務,但我認為我們可以更多地關注”混合動力“,使用單一能源來做多項服務,如熱能以及為電網和存儲提供服務的電力和負載以及靈活性。“
挑戰
他說,清潔混合動力系統面臨三大挑戰。第一個是排放,需要低于50克二氧化碳/千瓦時,或低于20克的熱量。煤炭,天然氣和生物質與碳,捕集和儲存的發電生命周期排放分別約為820g CO2 / kWh,490g CO2 / kWh和230g CO2 / kWh。對于大型太陽能和水力發電,它是48克二氧化碳/千瓦時和24克二氧化碳/千瓦時。海上風能和核能相當于12克二氧化碳/千瓦時。
第二個挑戰,污染和健康,需要有限的顆粒物質和污染; 他說,能源生產對公共健康是安全的。
每TWh產生的能源死亡人數約為224,煤為52,石油為50,生物燃料為50,泥炭為50,天然氣為20。對于水力,風能和屋頂太陽能,死亡人數分別為1,0.15和0.1。對于核,它是0.04。
他說,第三個挑戰是環境足跡,它承認環境,生物多樣性和生態系統。這里,能量源的功率密度很重要。包括水力發電在內的可再生能源可以通過太陽能實現最高密度,最高可達10瓦/平方米。這與核能形成鮮明對比,核能可達到1000瓦/平方米。
因此,對于這些挑戰,核電是“唯一一個能夠擊敗所有箱子”的核電,他說。
問題
需要解決的主要問題是物質,技術,經濟和社會問題。
這些問題中的第一個涉及越來越間歇性能源的需求。
“人類從可再生資源轉向化石燃料是有原因的,”他說,因為“按需能源會大大提高生產力和生活質量”。但“時間和空間需求的變化具有指數增長(機會)成本”。
他說,核能是使該系統脫碳的最具成本效益的方法。
例如,當在西方世界的大部分地區已經利用這種資源時,技術問題涉及以水電規模存儲水電。“無法保證廉價的電網規模電池化學甚至存在,”他說。
經濟問題有四個方面。隨著間歇性生產的增加,需求管理成本增加,間歇性能源價值下降,基本負荷能源成本增加。其次,由于補貼,稅收抵免,關稅和投資組合標準,這些成本不包括在內,也不透明,他說。
第三,當前的市場設計并不重視可靠性,而是“實際上重視破壞它的東西”。因此,最后,問題是重新設計市場,以便他們更公平地評估每種能源,他說。
社會問題要求減緩氣候變化的努力是建立在平等基礎之上的,因此需要為此付出代價。
“許多善意的能源政策,可再生能源關稅和補貼效率低下甚至適得其反;它們已經倒退,窮人支付富人;他們削弱了公眾和政治意愿,以緩解氣候變化,”他說。“存在削弱公眾減緩氣候變化意愿的風險。”
他說,問題在于大多數能源情景“手動限制”核能在其能源系統模型中的份額,即不建設新工廠。“但如果我們想盡快獲得一個干凈,可靠和負擔得起的能源系統,那么很明顯,核需要成為其中的重要組成部分。”
Think Atom在本月早些時候發表了一份報告,研究了用小型核反應堆加熱芬蘭的需求,供應和減排潛力。
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