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(guān)的成本挑戰,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(zhù),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(wú)法快速增長(cháng)."
核能的成本是太陽(yáng)能和風(fēng)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(kāi)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(gè)國家使用核能。隨著(zhù)地球努力實(shí)現能源部門(mén)的去碳化,核能以及其他綠色技術(shù)(如氫能、含碳捕獲和儲存的天然氣或煤炭、地熱和長(cháng)期能源儲存)的使用將會(huì )增加。據估計,到2050年,核電容量可能會(huì )增加280千兆瓦。
然而,報告發(fā)現,傳統核電的平準化電力成本(LCOE)至少是風(fēng)能和太陽(yáng)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(chǎng)組裝和可升級的。這意味著(zhù)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(shí)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(zhù)小型模塊化反應堆實(shí)現規模經(jīng)濟,預計2040年至2050年價(jià)格將進(jìn)一步下降。

降低SMR成本壁壘
成本挑戰意味著(zhù),到2030年,只有少數新工廠(chǎng)將被建造。第一臺(FOAK) SMR的價(jià)格估計在每千瓦6000至8000美元之間。該報告指出,在2030年之前,FOAK SMR只有六個(gè)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(kāi)花結果。
為了支持更低的SMR成本,2030年至2040年間,至少需要開(kāi)發(fā)10-15個(gè)裝機容量在3000至4500兆瓦之間的項目,以滿(mǎn)足標準300兆瓦SMR的需求。該行業(yè)的這一顯著(zhù)增長(cháng)可與1970年至1990年間的上一個(gè)核能增長(cháng)階段相媲美。
為實(shí)現這一目標,該報告概述了核工業(yè)必須優(yōu)化的四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域:
政府必須為規劃、許可、監管和安全制定明確的指導方針。允許時(shí)間表的中間立場(chǎng)——允許公眾、行業(yè)和政府對話(huà)——是產(chǎn)生可預測的時(shí)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(chǎng)的主要鈾供應國,供應鏈的多樣化至關(guān)重要;
核能工作者必須提高他們的技能。沒(méi)有商業(yè)的,新一代的SMR工廠(chǎng)今天正在運行,因為建造這些工廠(chǎng)的專(zhuān)業(yè)知識必須不斷地重新應用。這意味著(zhù)開(kāi)發(fā)者應該優(yōu)先考慮幾種技術(shù),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(shí)間;和
需要建立承購協(xié)議,以便買(mǎi)方能夠對核能驅動(dòng)穩定的零碳電力、零碳過(guò)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(jìn)行估價(jià)。
該報告的第一作者、Wood Mackenzie能源轉型服務(wù)部主任大衛·布朗總結道:“總的來(lái)說(shuō),政府、開(kāi)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(gè)新的生態(tài)系統。”