《全球能源转型中对核能的迫切需求:能源与环境》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-09-14
  • IEA的《2020年能源技术展望》(Energy Technology Perspectives 2020)分析了800多种不同的技术选择,以评估在确保能源体系弹性和安全的同时,如何才能在2070年前实现零排放。

    “尽管COVID-19危机造成了困难,但最近的一些事态发展使我们有理由越来越乐观地认为,世界有能力加速清洁能源转型,并实现其能源和气候目标。不过,主要问题仍然存在。国际能源署的这份新报告不仅显示了挑战的规模,而且为克服它提供了至关重要的指导,”国际能源署执行主任Fatih Birol在今天宣布报告发布时表示。

    报告称,随着全球碳排放达到令人难以接受的高水平,需要对能源体系进行结构性改革,以实现全球共同气候目标所呼吁的排放量快速而持久的下降。报告发现,仅仅是电力部门向清洁能源转型,也只能让世界实现净零排放的三分之一。报告说,要完成这一过程,就需要更多地关注交通、工业和建筑行业,这些行业目前约占能源系统二氧化碳排放的55%。

    报告称,在政府政策的推动下,全球能源体系的碳足迹在历史上“一波三折”地减少。例如,核反应堆的建设在20世纪60年代和70年代激增,但此后放缓。

    报告称,如今,更多地使用清洁电力是脱碳的核心。根据国际能源署的可持续发展设想,电力在最终能源需求中的占比将从目前的五分之一上升到2070年的近50%,为累计二氧化碳减排贡献了近五分之一。30000 TWh电力需求扩大,这意味着每年2070看到电力需求相当于墨西哥和英国的当前年度需求被添加到世界电力系统相结合,推动更多的使用太阳能、风能和其他可再生能源,以及核能。

    核能的价值

    明天解决高层小组建设更强大和更清洁的核能在世界核协会的战略eForum 2020昨天,Varro说,冠状病毒大流行引发了“前所未有的经济和社会冲击”,由于对流动性的限制和限制经济活动,对能源消耗的影响。由于严重的经济衰退和社会限制,能源使用和二氧化碳排放量都出现了前所未有的减少,减少了约26亿吨。

    “但这不是什么值得庆祝的事情,”他说。“减排取得了不可接受的社会和经济成本和我们的分析还表明,除非政府接受挑战,把清洁能源的核心经济复苏的努力,如果世界经济复苏没有重大的结构性变化,那么它几乎可以肯定的是,二氧化碳排放量将反弹,很可能超过2019年历史的高峰。”

    仍然气候变化是“完全没有”,他说,国际能源机构的可持续发展的场景——巴黎的数学表示协议表明,到2025年全球二氧化碳排放量将比现在要低,继续降低全球经济在不关闭。

    瓦罗表示,电力部门是这一转型的“核心”,是“迄今为止”最大的二氧化碳排放部门,但它也是一个拥有大量可扩展的低碳替代品的部门。他表示,通过电动汽车或热泵供暖实现的经济电气化,可以成为其他行业去碳化的“一个非常有力的工具”。

    “因此,公平地说,电力是对抗气候变化的决定性战场,”他说。

    他指出,在可持续发展的轨道上,低碳发电的年平均增长率与日本的电力消耗大致相当,而世界每年需要达到日本电力系统完全依靠清洁能源的水平。

    “是绝对清楚,风能和太阳能将发挥重要作用,是非常重要的,我们讨论的主要作用和核能的未来应该承认的技术革命展开在风能和太阳能技术和独特的,他们很可能扮演的角色,”他说。“在国际能源署,我们认为,保持包括核能在内的多样化低碳技术组合具有明显的价值,而这绝不是与风能和太阳能相对抗的。事实上,我们非常认为核能是电力系统的一个非常有用的补充,这个电力系统拥有大量的可再生能源。但我们也需要认识到,虽然我们需要大力发展低碳发电,但就核电而言,不能排除现有低碳发电出现重大损失的可能性。”

    他指出,由于冠状病毒危机的影响,批发电力和天然气市场已经达到创纪录的低点,这对任何设施都构成了“重大挑战”,包括从批发市场获得收入的核电站。

    他说:“很多时候,这些批发市场的设计没有为核电站等设施的电力安全贡献提供公平的报酬,而且很多时候,各国没有制定能够反映核能低碳价值的碳价格。”

    他表示,国际能源署估计,今年由于核电站“在其最佳技术寿命结束前”过早退役,全球新安装的风能和太阳能发电量的一半左右将被损失。

    他说:“每生产2台风力发电机和2块太阳能电池板,都只是简单地用另一种低碳发电方式取代了一种低碳发电方式,而对脱碳没有任何帮助。我们可以做得更好,”他说。“所以,我们已经建议各国政府,他们的首要任务应该是,对任何满足安全和运行规则的核电站应该延长,应该运行到最佳寿命。”

    投资在核

    他说,对新的核电能力进行投资的需求也很明显。

    “事实上,从宏观经济的观点也许冠状病毒危机的最重要的影响是,而不是渐进的货币环境正常化利率逐步联盟,全球主要央行反应是大规模货币刺激导致零甚至是负利率。从核能的角度来看,这是非常重要的因为也许最重要的障碍是非常大的初始资本投资,这个障碍在零利率或负利率环境中更容易解决。

    “这是一个政府可以利用的机会。公平地说,私营部门对第三代100亿美元、历时10年的建设项目的投资兴趣有限。那些实际上已经成为国有能源公司的保护,但是我们看到私人部门投资者兴趣风险资本和研发投资先进的核技术,但政府又有非常重要的作用,在促进基础科学,也在促进和帮助早期部署。”

    他表示,国际能源机构的分析“清楚地表明”,核能发挥着重要作用,并使能源转型“更具成本效益和能源安全性”。他补充道:“然而,我们不应该盲目,我们应该认识到,无论是行业还是政府,都有一些重大挑战需要克服。”

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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-09-21
    • 2020年9月10日,国际能源署(IEA)发布《2020能源技术展望》(EnergyTechnologyPerspectives2020)称,要实现国际能源和气候目标,尤其是交通、建筑和工业等非电力行业的碳减排目标,将迫切需要在全球范围内大力开发和部署清洁能源技术。 该报告评估了800种不同的技术选项,以寻求在确保能源系统弹性和安全性的同时于2070年前实现净零排放的可行方案。与此同时,9月9日,世界核协会(WNA)首席经济学家LaszloVarro在2020年线上战略论坛(StrategiceForum2020)上表示,核能可提高能源转型的成本效益和能源安全性。 报告发布会上,IEA署长法提赫?比罗尔(FatihBirol)表示,尽管受到新冠肺炎疫情影响,但近期多个项目进展使IEA确信,有望加速清洁能源转型,并实现全球能源和气候目标。当然,挑战依然存在。IEA报告对相关挑战进行了深入剖析,并给出了攻克挑战的关键建议。 报告称,鉴于全球碳排放水平居高不下,必须对能源系统进行结构性调整,才能持续大幅地减少碳排放量,进而实现全球气候目标。如果仅电力行业完成清洁能源转型,则全球净零排放目标仅能完成1/3;而剩余目标的完成仍有赖于大力推进交通、工业和建筑行业的能源转型。上述3个部门的碳排放量约占能源系统总排放量的55%。报告还指出,受政府政策影响,全球能源系统碳足迹减幅也曾出现较大波动。例如,20世纪60、70年代,核电厂建设项目激增,随后放缓。 报告指出,加大清洁电力普及是当今世界实现脱碳化的关键。根据IEA可持续发展预设情境,到2070年,电力在最终能源需求中所占份额将从当前的20%增至近50%,对累计碳减排量的贡献占比接近1/5。届时,电力需求将增加30000TWh。这意味着,从当前到2070年,年均电力需求增量相当于当前墨西哥和英国年电力需求的总和,而这势必会推动更广泛的清洁电力应用,包括太阳能、风能以及核电等。 核能的价值 在WNA线上战略论坛的高层小组讨论会上,Varro指出,新冠肺炎疫情对当前经济和社会带来了前所未有的冲击,交通出行和经济活动等限制也对能源应用造成显著影响。由于经济严重衰退和社交限制,不仅能源使用率大幅下降,而且碳排放量也史无前例地减少了近26亿吨。然而,该碳减排量却是以巨大的社会和经济成本为代价。分析显示,除非政府高度重视清洁能源在经济复苏中的核心地位,并进行重大的能源结构调整,否则随着全球经济的复苏,碳排放量必将出现反弹,而且很可能超越2019年的历史峰值。 他还指出,气候目标的实现仍然任重道远。根据IEA可持续发展预设情境,在不影响全球经济发展的情况下,到2025年,全球碳排放量必须低于当前水平并持续下降。电力行业是此次转型的重中之重,因为该行业既是当前最主要的碳排放行业,又具有巨大的低碳化发展潜力。例如,通过电动汽车或热泵供暖实现经济电气化,可为其他行业脱碳化提供强大助力。因此,电力行业必然是应对气候变化的决定性战场。 Varro还指出,在可持续发展情境下,低碳电力年均增量约与日本年度用电量相当,且每年全球清洁能源发电量应与日本电力系统相当。毋庸置疑,风能和太阳能将发挥重要作用。与此同时,保持低碳技术多样化也具有重要意义,核能不仅不会与风能和太阳能形成对立,反而是对可再生能源电力系统的有益补充。虽然需要大力推广低碳发电,但就核电而言,不能排除现有低碳发电设施遭遇大量损失的可能性。 Varro进一步表示,鉴于疫情影响,批发电力和天然气市场陷入空前困境,包括核电厂在内的各类发电设施均面临严峻挑战。批发电力市场的设计特性决定了其无法公平地补偿核电厂等电力设施在保障电力安全方面的贡献,而大部分国家也并未通过制定碳价来体现核能的低碳价值。据IEA预计,2020年全球由于核电厂提前退役造成的核能发电量损失约占新建风能和太阳能发电厂发电量的一半。这意味着,每两座新建风电厂或太阳能发电厂中,有一座仅仅是以一种类型的低碳发电替代另一种类型的低碳发电,对脱碳化没有任何贡献。因此,IEA一直建议各国政府将满足安全和运营条件的核电厂延寿作为首要任务,以确保相关核电厂能够合理运营至最长寿期。 核电投资 Varro表示,目前全球也迫切需要对新核电项目进行投资。 Varro称,事实上就宏观经济角度而言,或许此次疫情最大的影响在于,全球各大中央银行并没有逐渐实现货币政策正常化和利率联盟,而是大量采取货币激励政策来应对疫情冲击,导致零利率甚至负利率的产生。进而对核工业造成重大影响,因为高额初始资本投资是核电项目的最大阻碍,而该阻碍在零利率或负利率环境下更易克服。 他表示,各国政府可以利用这一机会。虽然私人投资商对动辄百亿美元、建设周期长达十年的三代核电项目投资意愿有限,这些项目已成为国有能源公司的自留地,但还是有部分私营企业对先进核技术的风险投资和研发投资感兴趣,而政府在推进基础科研和早期部署方面将发挥非常重要的作用。IEA的分析明确显示,核能可大大提高能源转型的成本效益和能源安全性。然而无论是政府还是核工业本身,目前都面临亟待克服的严峻挑战。
  • 《能源转型迫在眉睫!》

    • 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:2022-10-18
    • 近日发布的《2022年气候服务状况》年度报告指出,未来八年内,清洁能源电力供应必须翻倍才能限制全球温度上升。否则,气候变化、极端天气增加和缺水加剧就有可能损害全球能源安全,乃至危及可再生能源供应。 这份由联合国专门机构——世界气象组织(WMO)发布的多机构报告今年侧重于能源问题研究,因为能源问题是国际上就可持续发展及气候变化可否达成协议的关键,甚至对地球健康也是关键。 世界气象组织秘书长佩特里·塔拉斯表示,能源部门是全球约四分之三温室气体排放量的来源,人类想要在21世纪蓬勃发展,很重要的一点就是发展太阳能、风能和水力发电等清洁的发电形式,同时还要提高能效。塔拉斯指出,当前目标是到2050年实现净零排放,但只有在未来八年内翻倍供应低排放电力,才能够达到这一目标。 为应对全球能源系统转型的巨大需求,报告指出绿色电网可以成为转型路上的中坚力量,帮助应对气候变化、改善空气质量、保护水资源、保护环境、创造就业机会以及保障我们所有人拥有更美好的未来。该报告对若干实例进行了研究。 天气预警为中国北京的能源供应提供保障。 气候应力测试确保意大利白云石山脉地区得到适当配电。 塔吉克斯坦警报系统为水电业务规划提供旱情预告。 局地风力资源信息助力风电行业的决策; 德国太阳辐射测量为在降噪隔板上安装太阳能板提供支持。 气候行动 · 面临挑战 1气候变化带来巨大风险 报告强调,气候变化直接影响着燃料供应、能源生产以及当前和未来能源基础设施的实际复原力。热浪和干旱已在使现有能源生产陷入压力,使减少化石燃料排放变得尤为重要。而极端天气、水和气候事件更为频繁,更为强烈,其影响已显而易见。 例如,2022年1月,阿根廷布宜诺斯艾利斯遭遇了历史性热浪,导致大规模停电,约70万人受到影响。2020年11月,俄罗斯远东地区发生冻雨,使电线覆冰,成千上万的家庭停电数日。 2水资源稀缺激起隐患 2020年,全球来自热能、核能和水力发电系统的电力,有87%直接依靠可用水量。然而,约26%的现有水电大坝和23%的拟建大坝目前却位于具有中等至很高缺水风险的流域内。不仅如此,33%的以淡水冷却的火电厂与15%的核电站也处在高度缺水的地区,其中核电站的比例预计在今后20年将增加到25%。 核电站不仅需要用水冷却,而且往往位于低洼沿海地区,因而可能易受海平面上升和天气相关洪水的影响。例如,美国佛罗里达州土耳其角核电站位于海平面高度,在未来几十年将会受到威胁。 气候行动计划必须将能源列为优先事项 报告提出,若要到2050年实现净零排放,到2030年,来自低排放源的供应量需要翻倍, 气候行动计划必须将能源列为优先事项。 当前,在各政府向联合国气候变化框架公约(UNFCCC)提交的气候行动计划中,只有40%国家将能源部门的适应作为优先重点,投资也相应较低。此外,各国目前的减排量距离实现《巴黎协定》的目标仍有70%的缺口,而且对可再生能源的承诺还不到所需水平的一半。如此进度下, 可持续发展目标7规定的2030年“确保人人获得可负担、可靠和可持续的现代能源”的目标极有可能无法实现。 可再生能源投资需增加两倍联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯曾表示,大胆的气候行动到2030年可带来26万亿美元的经济效益。然而,对可再生能源的投资实在太少了,特别是在发展中国家,而且很少关注气候服务于能源,以支持气候适应并做出如何减少温室气体决定的重要性。 报告指出,各国应该且必须付出更多努力,到2050年可再生能源投资需要增加两倍,才能按计划于2050年实现净零排放。 数据显示,2019–2020年,大部分可再生能源投资都发生在东亚和太平洋地区(主要是中国和日本),而后是西欧和北美洲。在获取清洁能源资金方面,发展中国家的代表性不足。 2019年,流向发展中国家支持清洁能源和实现可持续发展目标7的国际公共资金连续第二年减少,降至109亿美元。这一支持水平比2010–2019年的平均值减少了25%,比2017年的247亿美元峰值减低了将近一半。 非洲可成为可再生能源的主要角色 报告特别指出,非洲正在承担着气候变化下的严重影响,包括大面积干旱,尽管非洲对这一问题应负的责任最小。然而,清洁技术成本下降为非洲的未来带来了新的希望,非洲极有可能帮助缩小可再生能源需求方面的差距。 实现非洲的能源和气候目标意味着现今十年的能源投资要翻一番以上,并大幅提升适应能力。过去二十年,只有2%的清洁能源投资于非洲。要使所有非洲人获得现代能源需要每年投资250亿美元,约占当今全球能源投资的1%。 气候服务可提供可靠信息 报告同时强调,可再生能源系统是天气和气候依赖型系统,因此向清洁能源过渡需要完善气候信息和服务,为选址和运行、维护和管理方面提供决策支持。 气候服务即为制作并提供相关、可信和可用的气候信息。能源行业具有丰富的天气服务使用经验,但仍需要做更多工作,将气候信息纳入其决策,以提高能源系统对气候相关冲击的复原力并提高能源效率。 《气候服务状况》年度报告 自2019年以来,世界气象组织每年发布气候服务状况报告,以满足联合国对更多各国适应需求信息的要求。 今年的报告涵盖了26个不同组织提供的素材,为历来最多的一次。这些伙伴包括国际能源署(IEA)、国际原子能机构(IAEA)、国际可再生能源署(IRENA)、人人享有可持续能源(SE4ALL)、联合国能源机制、ENEL基金、适应基金、绿色气候基金(GCF)、全球环境基金(GEF)、哥白尼气候变化服务局(C3S)等,还包括私营部门和许多民间社会组织。 我们为什么需要气候服务? 能源部门的规划和运行都会受到天气气候变率和变化的影响。由于能源系统日益取决于天气变化,显然需要将天气和气候数据及预报的信息流适当地纳入决策支持系统。虽然电力部门日常使用的天气预报时效最多为15天,但使用气候数据的经验更少。 更有效地利用气候信息有助于扩展可再生能源基础设施,还将提升清洁能源系统效率和气候韧性。要实现这一目标,需要对此类服务加大持续投资,辅之以强化政策让人们认识到对此类服务的需求。能源气候服务应用的实例包括: 计划采购天然气和电力; 管理应急响应; 管理容量和资源(例如电网/配电管理、电力生产/定价); 优化可再生能源发电厂的运行,特别是水库和水电运行。 什么是净零排放? 净零排放意味着将温室气体排放量尽可能减少到接近零,任何剩余的排放量都能从大气中被重新吸收,例如被海洋和森林重新吸收。向零净世界过渡是人类面临的最大挑战之一。它要求我们彻底改变我们的生产、消费和行动方式。能源部门是当今约四分之三温室气体的排放来源,是避免气候变化最严重影响的关键。用风能或太阳能等可再生能源取代污染严重的煤炭、天然气和石油发电,将大大减少碳排放。 研究表明,为了避免气候变化的最严重影响,保护宜居的地球,需要将全球气温上升限制在不超过工业化前水平1.5°C的范围内。如要按照《巴黎协定》的要求将全球变暖控制在不超过1.5°C,排放量需要在2030年前减少45% ,到2050年实现净零。 为此,联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯已于2022年3月组建了一个非国家实体净零排放承诺高级别专家组,努力确保将相关承诺转化为行动。