《关键矿物在清洁能源转型中的作用——《世界能源展望》特别报告》

  • 来源专题:关键矿产与绿色冶金
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2025-08-20
  • 矿产资源是当今许多快速增长的清洁能源技术(如风力涡轮机、电力网络和电动汽车)的关键组成部分。然而,确保这些技术能够持续获得足够的矿物供应以支持清洁能源转型的加速,是一个重要但常被忽视的挑战。传统的能源安全讨论主要集中在石油和天然气供应上,近年来也关注电力,但随着能源转型步伐加快,政策制定者需要扩展视野,纳入新的潜在风险。 关键矿物通过提高清洁能源技术的性能来减少排放,但其开采和加工往往带来环境和社会责任问题,需要谨慎管理。这份《世界能源展望》特别报告旨在解释清洁能源技术与矿物之间的复杂联系,评估可能影响能源转型加速的供应挑战,并探讨政策制定者在平衡确保可靠供应和促进负责任且可持续的矿物资源开发时所面临的影响。
  • 原文来源:https://www.iea.org/events/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions-world-energy-outlook-special-report
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-03-27
    • Development Asia杂志发表署名Radia Sedaoui的文章,题目是:Sustainable Extraction of Energy Transition Minerals(能源转型矿物的可持续开采)。   全球清洁能源转型是21世纪的关键趋势之一,其特点是规模、速度和技术复杂性。大多数可再生能源技术,如风力涡轮机和太阳能光伏,都是矿物密集型的。因此,向清洁能源系统的转型将增加对能源过渡矿物和金属的需求。这些资源必须以负责任和可持续的方式开采或开采,以减轻任何环境和社会影响。 能源转型矿物的机遇和挑战 高效能源技术、电池和电气化的快速部署将增加对铜、铬、铅、硅和稀土元素的需求。机器人、无人机和计算机硬件中使用的矿物也是如此,如锑、铋、镓和铱。预测表明,与2020年相比,到2040年,铜、锂、镍、钴和钕的需求可能分别增加30%、1100%、200%、333%和200%,这些矿产的缺乏可能会增加能源转型延迟或更高成本的风险。 然而,由于基础设施的限制,无法快速扩大开采规模。采矿许可证的严格社会和环境标准有助于缓解诸如森林砍伐、土地退化、污染(土地、空气、水)、生物多样性丧失、当地社区流离失所以及剥削劳动力(包括妇女和儿童)等问题。可持续采矿的其他障碍包括腐败、缺乏技术能力和其他资源治理问题。不负责任的采矿活动会使当地社区,特别是社区原住民面临风险。 缺乏可靠和公开的地质数据也阻碍了可持续的矿物生产。矿物价格增长轨迹及其波动性可能导致收入流动不确定,从而限制长期投资。采掘活动可以带来一些积极的经济影响,例如创造就业机会、税收、外国直接投资和基础设施发展,这也带来了更多的经济机会。然而,矿物开采必须是可持续的,以最大限度地提高效益,最大限度地减少负面的社会经济风险和外部性。 虽然国家政府是负责治理和政策制定的关键角色,但私营矿业集团、金融机构和矿产供应链中的其他行为者在使能源转型矿产的开采具有可持续性方面发挥着同样重要的作用。 世界需要走向可持续矿物开采 评估清洁能源技术需求的研究有助于衡量能源转型矿物的需求。利用卫星图像进行矿产资源调查、绘制3D地图以及对矿产丰富地区的地质特征描述是勘探项目的先决条件。可以通过遵循既定标准,如联合国资源框架分类和联合国资源管理系统,加强统一的数据收集和报告。 采用循环碳经济框架,包括为开采活动部署改进的技术、废物流和矿山尾矿中的原材料的再利用和再循环、关键材料的替代,以及在使用寿命结束时对产品的有效收集和再循环利用,可以减少原始材料的开采。 采用环境、社会和治理(ESG)标准对于解决康复、对工人的健康影响和安全问题至关重要。开采项目的环境和社会影响评估(ESIA)确保废物、废水和生物多样性保护的安全管理。建立良好的矿山关闭、土地恢复和再生实践整合机制,将有助于负责任的开采。让妇女加入劳动力队伍并加强她们对决策的参与可以促进社区发展。 从矿产勘探到回收利用的整个价值链中的私人投资也很重要。严格的ESG标准、矿山许可、政治稳定、需求不确定性和价格波动是开发商面临的风险。在开放的数据平台上共享矿产资源信息、明确的税收制度以及提高矿产生产权分配的透明度,可以降低投资风险。
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2020-07-23
    • 穆尔赛德(Moorside)和维尔法纽伊德(Wylfa Newydd)项目都获得了数亿英镑的私营部门开发成本,但由于缺乏政府支持,这两个项目分别被放弃和搁置。除了认识到核能在净零能源结构中必须扮演的角色外,最明显的差距是对一种新的建设融资模式的决定。 核能因其成本而受到诋毁者的贬低。新建核电站的参考价格通常被引用为2016年欣克利角C核电站92.50 MWh的执行价格(如果Sizewell C核电站还没有开发),并与最近的海上风电执行价格39.65 MWh进行比较。然而,这一论点方便地忽略了一个事实:2015年第一轮价差合约(CfD)拍卖中,海上风能的执行价格接近120 MWh。 核能的支持者指出,这样的“时间点”价格报表很少是有洞察力的,分析应该集中在系统总成本上,即权衡投资和每种技术对低碳可靠电力供应的贡献。 照目前的情况来看,2050年英国的核电容量将仅为现在的三分之一,萨默塞特郡的欣克利角C核电站(两个反应堆的发电量为3.2吉瓦)将是英国唯一的核电站。这将灵活的燃气发电都将承受巨大的压力(补充间歇风能和太阳能),这将只提供如果碳捕获和储存已经证明了大规模商业上可行的,是唯一的其他提供者的“公司低碳实力”确定的气候变化委员会(CCC)在其2019年零报告。 人们不愿承认,在2050年的能源组合中,核电为零。但时间紧迫,能够参与其核战略的私营部门合作伙伴正迅速枯竭,RWE、Eon、Centrica、GDF Suez、东芝(Toshiba)以及(可能还有)日立(Hitachi)都放弃了在英国新建核电站的雄心。 这使得法国电力公司(EDF)和中广核(CGN)成为英国唯一有潜力开发大规模(Gen III+)核电的公司。EDF说的机会将其开发能力从Sizewell欣克利点C C在萨福克郡迅速减少,而CGN的持续投资在好多C在埃塞克斯(和所有权的戴维B项目)已经在不利的关注作为华为的一部分政治影响。 核能或许是典型的低碳、基本负载电力的提供者,因为它的发电边际成本很低。 英国的核基础 20世纪90年代末,核能为英国提供了25%的能源,但今天这个数字徘徊在18%左右(c。9瓦的能力)。在此期间,发电结构发生了显著变化,但即使是在过去的几年里,由于长期断电影响了现有的先进气冷反应堆(AGR)机组的可用性,核电产量也出现了下降。这一趋势很可能会持续到它们运营的最后几年。 EDF的7座AGR电站预计将于2030年关闭,其单座压水堆Sizewell B预计将于本世纪40年代关闭。 在《净零排放报告》中,CCC承认了低碳能源(特别是核能)在补充可再生能源发电方面的作用,而不是假设可再生能源将迅速取代所有其他发电形式。 CCC认为,可再生能源将占总能源结构的57%,其中38%将来自核能或具有碳捕获功能的天然气等“固定”能源。 CCC 38%的企业电力份额估计贡献了大约1000万千瓦的核电,大致相当于英国今天的发电能力。这是基于计划用三个更大的核电站(欣克利角C、塞兹韦尔C和布拉德韦尔B)取代现有的核电站,尽管EDF最近宣布了在坎布里亚郡废弃的NuGen核电站附近穆尔赛德部署EPR反应堆的提议。它也可以是大型项目与小型模块化反应堆(SMRs)或先进模块化反应堆(AMRs)的结合,而且事实上,如果天然气的碳捕获能力低于预期,核电的贡献可能超过1000万千瓦。 核能能力贡献的关键决定因素将是碳捕集技术在多大程度上被证明是可行的(允许在“蓝色”制氢中使用天然气),以及其他间歇性高水平解决方案的出现速度有多快(例如合成惰性、长期存储和频率调节技术)。 英国政府在宣布其计划如何实现可再生能源目标方面也拖拖拉拉,比如到2030年实现4000万千瓦的海上风力发电目标。如果不能及时提高可再生能源的产能,将给核能带来更大的压力。 核工业协会(NIA)最近宣布,在Sizewell C、Horizon在安格尔西岛的ABWR Wylfa项目和格洛斯特郡的Oldbury项目,以及中广核的HPR1000 Bradwell B项目的大力支持下,它将在2050年保持核能在清洁电力中的40%的份额。 NIA还提出了一个重要的smr和amr的建设计划,强调这些可以在现有的站点上共存,从而产生联合许可和运营成本协同效应。总的来说,这将提供超过30GW的发电能力。 能源系统弹射器6月发布了一份报告,核为零,认为最初承诺的计划10 gw额外的大规模能力(除了欣克利点C)将低或没有后悔的决定,提供建设继续减少时间和成本符合其造型。 这保留了加速英国轻水SMRs和第四代技术(AMRs)的推出的选择,通过在未来的发展路线进行评估。该研究发现,完全排除新核电的情况下,该系统将面临巨大的压力,以及相关的巨大成本和土地使用影响。 确保所需的核电成本削减取决于对项目计划的承诺,而不是单个不相连的项目。尽管这与该行业的包容性做法背道而驰,但这表明,必须从目前由核管理办公室(Office for Nuclear Regulation)批准的各种类型的反应堆中挑选出获胜者。 核能的资本成本 目前,资金成本占核电项目总成本的一半到三分之二,远远超过实际建设成本(对核电项目的交付情况进行了非常严重的风险调整)。 NIA声称,每减少1亿1千英镑的建设成本(约占总成本的5-7%),将使项目成本减少2-3千英镑,而资本成本仅减少1%,将节省8-9千英镑。预计节约成本取决于施工方法和融资模式,但核工业相信~ 60英镑兆瓦时是可以实现的下一波的植物,减少到大约40英镑/兆瓦时的后续单位和LCOE范围低至30英镑兆瓦时可能与完整的政府资助,上升到60英镑MWh监管资产基础(RAB)模型。 自政府于2019年7月启动RAB咨询以来的停顿表明,RAB并不是交付新建核电的完美融资模式。 国家审计署对欣克利角C项目CfD的批评之一是对风险配置的态度。RAB模型将关键项目风险分配给政府(例如,超过一定门槛的建设成本、监管和政治风险、不可保险风险以及对债务市场的破坏),从而鼓励更广泛的基金在更低风险(也更便宜)的基础上提供资金。 RAB模型还有一个更吸引人的支付模式。cfd支持的项目只有在成功调试时才会收到收入支付。这意味着前期开发和建设成本必须完全由开发商及其投资者提供。 RAB模型被认为更便宜,因为它可以更早地付款给开发商,通常与项目的实际建设相一致。这极大地降低了资本成本(因为较低成本的债务应该有更多的可获得),而且收入允许提前偿还债务,限制复利的影响以及与股票回报延迟相关的成本。 欣克利角C可能是英国开发的最后一个常规核电站。新工厂(无论大小)的设计将利用反应堆的“余热”,将其用于家庭和商业空间、水加热和工业过程的高效区域供暖方案。由于英国约20%的温室气体排放与住宅供暖有关,核能为当地的脱碳供暖系统提供热量的潜力是显而易见的。 新建核电站还可能将电力储存项目和电解槽(用于氢的生产)放在核电站或核电站附近,以利用常规发电概况、土地可用性和电网连接。这将使它们更多地融入当地能源系统,而不是成为遥远的局外人。 没有政府的承诺,就没有动力去刺激私营部门对新产能的投资,或者继续寻找降低资本成本的方法。