【观点·能源】100%的核能要花多少钱？-第2页-北极星核电网

投稿

我要投稿

关于核能的资本成本，考虑两种可选择的资本成本案例。第一个是根据EIA最新计算得到美国新核电厂数据5946美元/kW。该数字是历史最高，也表明（美国）核能行业现在处于一个无人重视的社会。第二个案例是Lovering等人工作成果，考虑了全球各个国家的核工业情况，计算结果是核能平均成本要比美国的成本低得多，仅为2273美元/kW。

后者的成本可被视为一个成熟的核能行业的代表，表示专注于核能发电，不必因经常处理因取消订单、特殊的政策不确定性或者公共/政治阻力造成对行业的冲击，该成本恰好接近中国出口的华龙一号的成本目标——2500美元/kW，并且该成本目标已在中国国内实现，这主要得益于中国长期发展、充满活力的核工业。我们将采用中国华龙一号的资本成本作为第二个资本成本例子。

而且我认为中国的成本数字比EIA的数字更有现实意义，因为中国制定了核能长期发展计划。建造十个或者数百个反应堆时，核工业也如同过去那样交付（核电）产品。

为了对租金对于电力成本的影响进行调查，对于不同的租金水平也进行了考虑，从0%租金（无息贷款）到8%租金（典型的商业投资者），增长率为2%。

使用各种财务计算的模型结果如下图所示，将对结果进行讨论：

经济模型范围为核能从0到700GW，EIA以及中国核能资本成本，WACC范围是0%到8%。

图表中每条线的意思如下所示：左边的纵坐标代表了电能成本美元/千瓦时，计算方法为核电厂或者天然气每年的费用除以供电总量。倾斜的彩线代表了五种不同的租金中每一种电力成本租金从0到8%，并且假定当前的EIA资本成本估计美国的新核电成本。虚线代表了中国的核能资本成本。右边的纵坐标代表了每kWh的二氧化碳排放量，由深蓝色的线表示，随着核能的比例越来越高，电网的平均二氧化碳排放量越来越低。随着核能发电的增加，二氧化碳排放量线性下降。高于400GW时，随着核电容量因子的下降，每增加一个核能GW，则电网的平均二氧化碳平均排放量会降低。而高于400GW时，每kWh成本曲线开始向上弯曲，因为核能每增加一个GW，其成本费用增加要比电力供应快得多。

零核和核能700GW时二氧化碳的排放量相差170亿吨。假设每吨二氧化碳的社会成本为40美元，这将意味着每年可节约680亿美元的二氧化碳费用，相当于700GW的核电中每千瓦时降低了17美分，不过这些节约并没有体现在计算结果中，在这仅供参考。

而且由化石燃料转换到核燃料还可以避免空气污染，从而产生间接效益。核燃料优势很大，不过我们在这并没有对其进行量化计算。

结论

使用EIA的核电成本假设，租金为8%，若是700GW全部为核电发电，不仅可实现零碳排放而且发电成本为14美分每千瓦时。而且，若按照核电成本降低至Lovering等描述的那种更典型的情况——如中国那样，则700GW的核电成本将降低至8美分每千瓦时，而租金从8%降低至4%时，按照EIA的评估结果，100%的核电成本将低于10美分，而按照中国的建造成本的话，则可低于6美分每千瓦时。

考虑到以上情况，美国电力100%依靠核能从经济上而言是可行的。若是核能超过60%时，成本可能会增加，若是在增加太阳能和风能的供应情况下并非急剧上升。因为核能不依赖于存储以及电力传输额外的投资，其完全可以实现100%的市场份额。

若是美国开始启动700GW核电国家项目，若是美国成功的使得核工业降低成本回到历史趋势中，若是新的核电机组的租金降低至4%，则美国电力100%核电，其成本可降低至6美分每千瓦时，其完全可以与天然气的成本相媲美。

此外，无需在智能电网、长距离输电以及能源储存方面投资，也不需要任何类型的场地开发，因为核电站可在化石燃料发电厂厂址上进行建设，而且出于降低二氧化碳排放量的考虑，这些化石燃料厂迟早要退出历史舞台。比较零核以及700GW全部核能的案例分析，700GW核电站情况下，每年可降低二氧化碳排放量170亿吨，且因为碳减排每千瓦时费用降低了17美分。

最后，核电允许每个国家、州甚至个别城市零碳排放，因为原则上核电无需远距离电力交换，而非像太阳能和风能等间歇式可再生能源的电力供应和需求那样。每个社区都可以使用核能实现脱碳目标。

很显然完全依赖核能，并没有内在的经济和技术障碍，和传统的矿物燃料电力系统那样，核能可为美国提供100%的电力需要。

关于可再生能源

本文显然并没有考虑太阳能和风能，然而实际上太阳能和风能将在未来的能源系统中将发挥重要的作用，尽管它们本质上会受制于气候的影响。今天的太阳能和风能足够便宜，在经济水平上可以与天然气发电相持平，而若是核燃料一直维持现在的价格水平，其也可以与电力存储、风能、太阳能等和组合使用，或许这是零碳能源系统的最佳组合。不过这对于事实并无影响：核电作为一个单一的技术概念，显然可以独立实现一个低成本的零碳排放能源系统，而且不需要风能、太阳能等其他能源的帮助，这才是本文的目的所在。

水电、地热以及生物质能是特殊的可再生能源，而且即便未来美国或者其他国家完全依赖核能来解决气候和能源问题，这些可再生能源仍然可以继续使用发挥作用。

在某些情况下，水电必须提供必要的水源管理以及灌溉服务，这种情况下将不利于水电（站）的退役或者恢复河流自然形态工作。然而出于水利工程造成污染的考虑，以及没有特殊的水源管理目的的话，也是可以关闭水力发电，让核能取而代之。

地热能源是一种潜在的可再生资源，其还需要继续开发，而且还依赖于当地的地质条件。

生物质不应用于燃烧发电，但确是一种可以向很多工业和化学过程提供低成本、可持续、可替代化石能源的重要能源。核能可以有效的取代目前所有生物质燃烧应用，不过不包括那些利用燃烧生物质且并未造成重大环境和经济损失的地方。

本文并未考虑增殖堆和高温反应堆这些非传统的核能技术对于核能经济学和应用的影响，尽管这些技术在未来的核能应用中可能会解决全球能源方面的挑战，尤其是核能发电，快堆和钍基熔盐堆可以100%的燃烧核燃料而不是1%，这对于未来是非常重要的，毕竟可使得核燃料供应取之不尽。而且高温堆和热堆可以用于工业过程脱碳、制氢以及区域供热，实际上核能也可以使得整个城市脱碳。

核废料、核事故以及和扩散风险是民用核能相关的问题，增加了核能的社会成本。不过核废料以及事故风险已经通过强制性报销解决，以及核废料费用已经加在核电成本里面了。不过核废料以及核事故会对民众认知产生强烈的倾向，尽管核废料管理费用在电力中的成本所占比例很小，比化石能源添加的二氧化碳捕获以及燃料存储费用要便宜十倍，但是核事故的成本非常高。

核扩散是一种特殊的风险，是人类进入原子能时代的一个风险，扩散风险并不会消失，会一直存在，而且需要持续警惕关注。民用核能的增加或者减少对于扩散风险的影响有限，毕竟追求核武器的国家可以在不利用民用核能的情况下来制造核武器，想要部署脏弹的恐怖分子可以从医院（核医学以及成像）以及农业上（植物的绝育）、工业（成像和故障探测）得到放射性物质，而不是我们想象的那样——从民用动力堆或者核废料库得到放射性物质。

而且核能不是零碳排放的观点并不正确，核能至少和太阳能、风能一样，都是零碳排放的。

原标题：【观点·能源】100%的核能，要花多少钱？

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

建海外“粮仓” 全国政协委员李子颖建议要加紧开发海外铀资源

核能查看更多>核电站查看更多>核能发电查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

【观点·能源】100%的核能 要花多少钱？

建海外“粮仓” 全国政协委员李子颖建议要加紧开发海外铀资源

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

【观点·能源】100%的核能要花多少钱？

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~