核能發(fā)電可以在幫助世界在本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)零碳排放的關(guān)鍵目標(biāo)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，特別是在風(fēng)能資源不足的國家，根據(jù)在自然能源工作的段磊和肯卡爾代拉（Lei Duan and Ken Caldeira）的卡內(nèi)基全球生態(tài)系統(tǒng)。  
人類活動正在將碳污染排放到大氣中，影響全球碳循環(huán)并導(dǎo)致氣候變暖，并改變了降水模式。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會的說法，為了盡量減少災(zāi)難性的氣候影響，人類必須努力將全球平均氣溫相對于工業(yè)化前水平保持在 1.5 攝氏度以下。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，專家組表示，到本世紀(jì)中葉，整個(gè)能源系統(tǒng)的碳排放量必須達(dá)到零。
 
“風(fēng)能和太陽能等可再生能源非常適合減少碳排放，”段說。“然而，風(fēng)和太陽的可用性每天都有自然變化，以及跨地理區(qū)域，這給總排放量減少帶來了復(fù)雜性。”
 
今天，風(fēng)能和太陽能提供的能源缺口可以通過天然氣發(fā)電來彌補(bǔ)。然而，在零排放電力系統(tǒng)中，需要另一種方式在沒有陽光、沒有風(fēng)的情況下提供電力。
 
先前的研究表明，通過增加風(fēng)能和太陽能收集裝置可以減少 80% 的碳排放。然而，由自然資源的這種可變性造成的供需差距將需要對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重大變革——大規(guī)模擴(kuò)大能源儲存和傳輸能力，以及能源生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施——才能實(shí)現(xiàn) 100% 的棄電。
 
“要確定最后 10% 或 20% 的脫碳，我們的工具箱中需要有更多工具，而不僅僅是風(fēng)能和太陽能，”Caldeira 解釋說。
 
為了評估核電滿足這一需求的可能性，Duan 和 Caldeira 與 TerraPower LLC 的 Robert Petroski 和 Gates Ventures LLC 的 Lowell Wood 一起調(diào)查了 42 個(gè)國家的風(fēng)能和太陽能資源，并使用這些信息來評估核電的能力提供低成本能源，替代天然氣作為備用能源。他們的分析側(cè)重于確定哪些國家將盡早從探索核電作為其能源套件的一種選擇中受益。
 
他們發(fā)現(xiàn)，在美國等具有適當(dāng)?shù)乩砗蜌夂驐l件以產(chǎn)生充足風(fēng)力發(fā)電的國家，除非需要克服脫碳的最后一道障礙，否則不會部署核能。但在巴西等風(fēng)能資源較差的國家，戰(zhàn)略性地利用核電可以更快地?cái)[脫碳排放。
 
“在嚴(yán)格的溫室氣體排放控制下，核電提供的可靠發(fā)電在大多數(shù)國家的電網(wǎng)中具有很大的潛在價(jià)值，”段總結(jié)道。“風(fēng)能資源貧乏的地方可以在零排放的道路上更早地從核能中受益，而風(fēng)能資源非常好的地方只需要它來擺脫最后的碳排放痕跡。”
 
Caldeira 補(bǔ)充說：“我們的分析著眼于以今天的價(jià)格消除二氧化碳排放的最便宜的方式。我們發(fā)現(xiàn)，以今天的價(jià)格，核能是消除幾乎所有地方所有電力系統(tǒng)碳排放的最便宜的方式。但是，如果儲能技術(shù)成為非常便宜，那么風(fēng)能和太陽能可能是實(shí)現(xiàn)零排放電力系統(tǒng)成本最低的途徑。”
 
研究報(bào)告：“考慮全球風(fēng)能和太陽能資源的深度脫碳電力系統(tǒng)中靈活核電的程式化最低成本分析”
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