登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
核能应发挥什么作用、该如何发展一直是近几十年来关于未来能源讨论的热门话题之一。尽管这个话题很吸引人,不过我想把重点放在一个经常被误解的话题上:若是整个社会只依赖核能,即核能供应占能源供应的100%的话,经济会如何呢?
世界上功率最大的核电站之一,加拿大Bruce核电站,功率为6400MW。
后面我将证明,核能在能源供应中占100%是一个符合成本效益的选择,这与可再生资源占100%正好相反。首先,我会说明促使我做这个假设研究的原因,然后会用计算结果和论据对这个案例进行说明,最后是这个案例研究的结论。
100%核能系统的假设的相关性
能源讨论中的中间派有时会试图平息反核和支持核电人士的争论,表示:“所有的能源选择都需要解决能源/气候挑战。”这个声明还有其他的表达形式,例如:“没有一个能源可以应对这项挑战”,“没有解决气候/能源问题的灵丹妙药”或者“我们不能仅仅因为我们不喜欢就将选项排除”。
尽管我能理解这些观点——如果仅仅出于目前减排二氧化碳的紧迫性——我关注到这些观点可能会“创造”核能的潜在作用。若是没有太阳能、风能、生物质能、地热、潮汐能、能源储存、需求响应、远距离传输、质能电网以及其他被认为是应对挑战所必须的其他技术,核能也能独自应对能源方面的挑战。
相对于现在在能源上的花费,核能占能源系统100%时成本如何?是否如中间派所表示的那样,100%的核能或者100%的可再生能源都是不可能的极端选择,还是那种更宽容的态度“我们需要所有形式的能源供给”来解决气候/能源挑战?不过这些观点可能都不正确,因为可能如科学家讨论的那样,核能可以独自应对这项挑战(能源&气候)。
100%的核能,成本会如何?
为了确定100%的核能的成本,出于简化分析的考虑,我做了以下假设:
×以美国2017年所需要的小时电量为参考,并假设这些用电需求得到了满足。
×假设其他形式的能源需求(区域供热、过程热和化石燃料需要不能完全被电力供应所取代),由一些电力组合,电解制氢来合成燃料或核能提供的过程热等来满足需求。不过我并没有考虑这些能源需求,尽管假设会增大对电力的需求。换句话说,这样可能会极大的增加电力需求,但不会对100%的核能相对经济性产生影响。
×假设满足能源要求只有两种选择:核能和天然气。
×假设现有的发电厂的容量为足量,即无需扩建升级电力系统。
×使用EIA的2018年展望来对新一代的能源供应的成本构成、操作和燃料供应进行计算。
×对于储备发电能力、输配电力损失以及一些意义不大的细节问题进行了忽略。
×使用了一个简单的财务模型来对电网的年成本和每千瓦时成本进行计算,主要包括三个部分:资本成本、租金成本、运行和燃料成本,依次定义为:
#资本成本是由初始资本成本除上工厂寿命(核电厂40年,天然气20年)。它反映了每年需要为偿还初始投资所需要支付的款项。
#租金成本是给予资本提供者的资本回报率,即除了年度资本成本还款之外,每年向投资者(例如养老基金或者股票持有者)支付占初始资本固定百分比的资金。租金也称为加权平均资本成本(WACC),通常由各种类型的债务和收益组成,并且可进一步划分为名义(税后)和实际(税前)。为了简化起见,我们使用一个简单的租金加权平均资本成本(整个发电厂生命周期内每年向投资者支付的%),并忽略了税收、债务/股本比等的影响。
#运行和燃料成本是维持发电厂运行和燃料需要的总成本:工资、供应、维修、燃料和其他需要支付的资金,但不包括租金以及所需要支付的初始投资返还在内。
结果
依据EIA给出的美国电力消耗的小时数据,具体如下图表所示:
2017年美国小时电力需求,来自EIA网站。
很显然,最大电力需求出现在夏天,超过了700GW。年总消费量为3943TWh。平均需求量为450GW。电力需求每天和每个季节都存在波动。若是只使用核能和天然气供电,则发电容量约为700GW。例如,400GW核能发电和300GW天然气发电,则发电厂利用曲线如下图所示:
核能发电容量为400GW时的,核能&天然气发电调度模型结果。
这个简单的模型中,核电(橙色)一直在发电,只有用电需求低于400GW时,核电发电才会降低至300GW。而天然气(灰色)只满足和核能之外的电力需求。因此单独只依赖核能,核能和天然气组合均能在任何时刻都满足美国的电力需求。
为了研究核电的经济性,使用简单的模型来计算核能与天然气的不同组合的成本以及二氧化碳排放量,范围从核能占0到700GW全部由核能供给,天然气则根据实际需要提供核能之外的发电。随着电力系统的核能所占比例越来越高,核能和天然气的容量因子发生了变化,如下图所示:
满足美国2017年小时电力需求,核能和天然气容量因子。横坐标为电网上核电装机容量,最右为700GW(能够满足2017年美国的电力需求)。
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。
贸易战背景下,中越地理位置可能成为深层次能源合作的基础。(来源:微信公众号“能源新媒”作者:罗佐县)中越两国山水相邻,双方经济社会联系交往紧密,有着深厚的历史渊源。近年越南通过大力推动对外开放、依托人口红利和接纳产业转移等手段成功实现了经济腾飞,成为东南亚乃至全球经济增长最快的经
6月23日,由国家原子能机构、中国常驻维也纳代表团共同策划的第二届“核合之旅-维也纳多边大使中国行”活动第一站来到华能石岛湾核电公司,来自加纳、孟加拉国、巴西、纳米比亚、尼日利亚、巴基斯坦、委内瑞拉、印度尼西亚8个国家的常驻维也纳联合国及其他国际组织代表团大使、高级代表(以下简称“使
近日,生态环境部(国家核安全局)在北京组织开展徐圩核能供热发电厂一期工程3号机组建造许可证审评启动活动。生态环境部核电安全监管司(以下简称核二司)、华东核与辐射安全监督站、核与辐射安全中心(以下简称核安全中心),中机生产力促进中心、苏州核安全中心、中核苏能核电有限公司(以下简称中
北极星售电网获悉,6月25日,山东烟台市发展改革委发布第144320号:关于“维护碧海蓝天倡议减少碳排放”建议的答复。答复文件提出,加快构建新型能源体系,以总投资超过7000亿元的“千万千瓦级核电基地”“千万千瓦级风电基地”“千万千瓦级光伏基地”“千万吨级LNG基地”建设为引领,高效推进核电机组
6月24日,法国参议院投票否决了一项拟暂停新建风能和太阳能项目的提案,为该国可再生能源行业带来暂时缓解。据法国可再生能源工会(SER)表示,这一决定表明风电与光伏技术仍获得法国社会的广泛支持。国会两院意见分歧,能源政策博弈持续该提案此前已获得下议院(国民议会)通过,若参议院亦通过,法国
北极星售电网获悉,6月25日,山东烟台市发展改革委发布第144322号:关于“高质量推进烟台实施绿色低碳转型”建议的答复。答复提出,能源结构优化方面。一是打造清洁能源示范高地,全国首个大规模近海桩基固定式海上光伏项目成功并网发电,实现山东海上光伏发电零突破,4大核电基地建设梯次推进,222万
日前,中广核韩国栗村一期燃气-蒸汽联合循环电厂一次并网成功,标志着历时三个月的20年延寿改造大修项目圆满收官。作为中广核首次境外大型燃气发电机组20年延寿改造大修项目,此次大修实现了关键设备检修的国产化替代,带动了中国电力检修供应链首次进入韩国,并刷新了电厂6960天安全无事故运行纪录,
法国国民议会已通过由共和党议员JérmeNury提出的第486号修正案,要求对新建风能和太阳能项目即刻实施临时性的暂停措施。这项暂停将持续至完成一项独立、客观的能源结构研究,以评估从经济和环境角度出发,最适合法国的能源组合。该修正案可能导致新建风电和太阳能项目被排除在《2025-2035年国家能源与
在全球环境问题日益严峻的背景下,能源转型已成为各国共同面对的重要挑战与机遇。由世界经济论坛(WorldEconomicForum,WEF)发布的《2025年促进有效能源转型》报告为我们提供了深入了解这一复杂议题的机会。该报告分析了118个国家的能源转型指数(EnergyTransitionIndex,ETI),还探讨了各地区在推进能
2025年6月13日,中国核能行业协会发布第55期“CNEA国际天然铀价格预测指数(2025年06月)”。一、短期-月度现货价格预测指数(月度更新)上期预测结论是:一方面,由于套利空间存在,叠加美元指数暂处于今年以来相对低位,现货价格仍具潜在上行动力,但另一方面,受美联储维持利率不变以及市场按惯例可
近日,国家电投集团发布人事公告,经国家电投集团党组会议审议,聘任1名国家电投集团技能大师与18名国家电投集团首席技师。此次聘任的19位高技能人才,均是从生产一线摸爬滚打成长起来的“行家里手”,他们在各自领域积累了丰富的实践经验,精通技艺,屡破技术难题,为国家电投集团发展注入强劲动力,
6月23日,由国家原子能机构、中国常驻维也纳代表团共同策划的第二届“核合之旅-维也纳多边大使中国行”活动第一站来到华能石岛湾核电公司,来自加纳、孟加拉国、巴西、纳米比亚、尼日利亚、巴基斯坦、委内瑞拉、印度尼西亚8个国家的常驻维也纳联合国及其他国际组织代表团大使、高级代表(以下简称“使
法国国民议会已通过由共和党议员JérmeNury提出的第486号修正案,要求对新建风能和太阳能项目即刻实施临时性的暂停措施。这项暂停将持续至完成一项独立、客观的能源结构研究,以评估从经济和环境角度出发,最适合法国的能源组合。该修正案可能导致新建风电和太阳能项目被排除在《2025-2035年国家能源与
6月24日,世界经济论坛第十六届新领军者年会(夏季达沃斯论坛)在天津举行。隆基绿能创始人、中央研究院院长、CTO李振国出席论坛,他指出,中国光伏产业正以技术创新与低碳实践引领全球绿色发展。在“能源转型现状如何”圆桌对话中,李振国与ACWA电力公司创始人兼董事长穆罕默德阿布纳扬,埃及规划和经
6月23日,第三十二届国际核工程大会(ICONE32)在山东威海开幕。中国华能集团有限公司总经理、党组副书记张文峰出席开幕式并致辞,副总经理、党组成员张涛作题为《华能核电助力绿色低碳转型》的主旨报告。张文峰在致辞中指出,核电作为一种安全、低碳、可大规模利用的清洁电源,是推动全球能源转型与应
2025年6月21日,扩建一期工程2号机组常规岛汽机筏基浇筑第一罐混凝土(FCD),标志着扩建一期工程2台机组土建全面进入主体工程施工阶段。针对常规岛筏基结构复杂,浇筑面积大、浇筑标高多变、钢筋密集、埋件数量多等特点,现场施工多措并举,保障本次混凝土浇筑顺利进行。1数字赋能通过数智混凝土管理
当地时间6月12日,中国广核集团有限公司(以下简称“中广核”)应邀出席第三届联合国海洋大会“通过海洋空间规划推动蓝色经济与可持续海洋发展”主题论坛。据介绍,中广核积极拓展海上清洁能源应用场景,已打造近20个海上风电、海上光伏项目,总装机容量474万千瓦,预计年发电量148亿千瓦时,能够满足
欧盟委员会发布核能示范计划(PINC)的第八版,为欧盟核能的未来描绘了一个大胆的愿景。该报告估计,到2050年将需要大约2410亿欧元,以支持现有核反应堆寿命的延长以及新建大型核电站的建设。这笔巨额投资凸显了核能在实现去碳化、有韧性和有竞争力的欧洲能源系统中的关键作用。(来源:国际能源小数据
北极星氢能网获悉,当地时间6月13日,英国政府消息称,将投入5亿英镑(约合48.8亿元人民币)用于氢能基础设施建设,在英国工业核心地区创造数千个清洁能源领域就业岗位。此举是英国政府“变革计划”的重要组成部分,目标是助力英国打造“清洁能源超级大国”。英国政府称,这笔资金将用于建设英国首个区
美国亚马逊网络服务(AWS)公司与Talen能源公司签署了一项长期协议,将从宾夕法尼亚州的萨斯奎汉纳核电站(装机1920兆瓦)购买电力。该协议有效期至2042年,支持AWS日益增长的无碳能源需求,以满足其人工智能和云业务的运营。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)该项目包括200亿美元的投资,预计
国际能源研报(2025年6月)(来源:中能传媒研究院作者:杨永明中能传媒能源安全新战略研究院)本期核心观点❖进入6月,俄乌冲突进入关键阶段,双方博弈持续升级,美伊核谈判陷入僵局,中东局势骤然紧绷,地缘政治风暴瞬间席卷全球原油市场,国际原油价格大幅上涨。截至目前,中东局势仍陷于紧张漩涡中
2025年是“十五五”规划谋篇布局之年,也是中国氢能产业跨越经济性拐点、迈向规模化发展的关键之年。国氢科技锚定产业发展需求,产品战略持续演绎,推出“氢涌卓瀚4000”回应市场期待,引领行业打开发展应用新格局!01“氢涌卓瀚4000”PEM大型化引领者“氢涌卓瀚4000”是国氢科技“氢涌卓瀚”大型产品
美国总统特朗普推动美国核能发电量大幅增加,这将需要大量的核燃料,但美国仍然严重依赖外国国有企业来供应燃料。(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)“我们浓缩铀产能不足以满足现有运行核电站的需求,”全球唯一一家上市的铀浓缩公司CentrusEnergy的首席执行官阿米尔·韦克斯勒(AmirVexler)
2025年5月22日下午,中国工程院院士,核动力领域权威专家于俊崇应邀来鲁东大学讲学,为师生作了题为《核能发电与核安全》的讲座。鲁东大学党委书记王庆教授对于俊崇院士一行表示欢迎,并在座谈会中介绍学校水利工程学科的发展历程及优势特色。于俊崇院士肯定了鲁东大学在育人和滨海核电冷源安全工作中
开展碳足迹核算是国家“双碳”战略中的重要基础工作之一。生态环境部、国家统计局、国家能源局组织中国电力企业联合会等单位计算了2023年燃煤发电、燃气发电、水力发电、核能发电、风力发电、光伏发电、光热发电、生物质发电碳足迹因子和输配电碳足迹因子以及全国电力平均碳足迹因子,以生态环境部公告
北极星电力网获悉,电投产融近日披露投资者活动记录表指出,公司当下正推进重大资产重组,未来完成重组后,优质核电资产的注入将显著增加公司资产规模及业务实力,同时将显著提振总资产、净资产、营业收入等指标,从而提升公司资产质量和盈利能力,为投资者带来长期而稳定的价值回报。据悉,电投产融拟
截至2025年3月31日,我国商业运行核电机组共58台(不含台湾地区),装机容量为61007.74MWe(额定装机容量)。2025年1-3月全国共1台核电机组投入商业运行,详见表1。(来源:“中国核能行业协会”)表1:2025年1-3月商运核电机组信息一、核电生产情况2025年1-3月,全国累计发电量为22668.5亿千瓦时,运
4月16日,全球首个陆上商用模块式小型堆——中核集团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程“玲龙一号”首台主泵成功就位,这进一步彰显了我国在新型核能系统设计、高端装备制造及复杂工程协同管理上的综合实力,对巩固我国在小堆国际竞争中先发优势、形成我国模块式小型堆先进品牌具有重要意义,为
4月8日,应中国国家原子能机构邀请,国际原子能机构总干事格罗西到访中国,首站走进中核集团海南昌江核电基地,实地调研全球首个陆上商用模块化小型堆玲龙一号工程,并见证《中国小型模块堆通用用户要求文件》发布。他高度肯定中国在世界核电发展中的示范作用,并为中国小堆的发展点赞。他指出,中国通
北极星电力网获悉,3月26日,中国广核公告称,公司于2025年3月26日召开的第四届董事会第十二次会议审议通过了《关于聘任中国广核电力股份有限公司总裁的议案》《关于聘任中国广核电力股份有限公司财务总监的议案》和《关于聘任中国广核电力股份有限公司副总裁的议案》。公司董事会同意继续聘任高立刚先
2025年1月1日起,欧盟正式实施新的乘用车碳排放标准,要求所有在欧盟销售的乘用车平均二氧化碳排放量降至每公里93.6克(油耗小于3.5升/百公里),相较于2021年的每公里116克(油耗4.3升/百公里),这一标准大幅提升。这一近乎“宣判燃油车死刑”的严苛标准,直接推动了全球汽车行业向电动化的加速转型
核能发电具有经济性好、出力稳定性和碳排放低等优势,但目前仅有少数发电企业具备核电开发资质。普通发电企业如何参与核电项目呢?(来源:能源新媒文/陈愚)核电是能大规模开发的、稳定出力的低碳电源,且经济效益较好。2025全国能源工作会议数据显示,截至2024年,我国在运和核准在建核电机组装机约1
近日,生态环境部等五部门发布《国家重点推广的低碳技术目录(第五批)》(以下简称“《目录》”),国家电投集团5项技术入选,分别为:国核电力院“大型光伏电站智能柔性控制技术与装置”、山东核电“压水堆核电厂热电联供技术”、云南国际“分布式光伏直流接入电解铝柔性直流微网供电技术”、远达环
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
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: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!