http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 18:43:21 來源:環境網站“中外對話”
不要再討論德國的“能源轉型”le,zainengyuanheqihoubianhuazhengcefangmian,zhongguocaizhideguanzhu。zhongguojingjizengchangxunsu,huodianxuqiujuda,yincitanpaifangjuyugeguozhishou,chaoguoleshijiezongliangdesifenzhiyi。但中國也是使用清潔能源的主要推動者,其對低碳技術的開放態度前所未有。這使中國成為研究不同能源成本及管理的特殊實驗室——尤其適於比較核能和可再生能源的利弊。研究中國核反應堆、風輪機、光伏板的應用現狀和前景,可以幫助我們預見未來世界能源供應的格局。
中國核電計劃規模宏大,目前有17個商業核反應堆正在運行,還有28個處於建設之中,幾乎占到世界新建核反應堆的一半。中國政府預計,2015年核電裝機容量將達到40吉瓦(GW),2020年不低於58GW。但與風電、太陽能發電計劃相比,這些數字也黯然失色。2012年底,中國風電裝機容量75.6GW,居世界首位,預計2015年達到100GW,2020年不低於200GW。光伏發電裝機容量也迅速增長:原先設定的2015年達到21GW的目標已增至35GW,2020年50GW的目標可能也會再提高。從這些數字來看,風電、光伏發電將遠超過核電。
然而,僅憑“銘牌”上的額定功率來衡量發電量實為誤導。如果以太瓦時(10億千瓦時,TWh)為單位,情況將截然不同:風電、光伏發電並不穩定,很難與輸出強勁的核反應堆相提並論。如2012年中國風電發電量達到100.4TWh,略高於核電98.2TWh。然而去年,中國投入運行的核電站僅12.8GW,其發電量卻為同功率風電機組的6倍。
風電發電量較低的一個原因是上網困難。截止去年年底,75.6GW風輪機中,僅有62.7GW連入電網;考慮到這些機組是陸續上網,那麼2012年連網的機組平均僅為55GW。中(zhong)國(guo)由(you)多(duo)風(feng)的(de)草(cao)原(yuan)至(zhi)沿(yan)海(hai)城(cheng)市(shi)的(de)遠(yuan)距(ju)離(li)輸(shu)電(dian)線(xian)建(jian)設(she)也(ye)相(xiang)對(dui)滯(zhi)後(hou)。因(yin)為(wei)電(dian)能(neng)無(wu)法(fa)從(cong)內(nei)蒙(meng)古(gu)風(feng)力(li)農(nong)場(chang)送(song)往(wang)廣(guang)東(dong)工(gong)廠(chang),當(dang)發(fa)電(dian)量(liang)超(chao)過(guo)當(dang)地(di)電(dian)網(wang)容(rong)納(na)上(shang)限(xian)時(shi),就(jiu)需(xu)“棄風”,即關閉機組。2012年中國棄風電量達20TWh。
實際功率 VS 標示功率
但dan中zhong國guo風feng電dian表biao現xian欠qian佳jia的de主zhu要yao原yuan因yin還hai是shi風feng力li不bu穩wen定ding。風feng輪lun機ji隻zhi有you在zai理li想xiang風feng況kuang下xia才cai能neng到dao達da額e定ding功gong率lv,多duo數shu情qing況kuang下xia實shi際ji功gong率lv並bing不bu大da。實shi際ji功gong率lv與yu銘ming牌pai標biao示shi的de裝zhuang機ji容rong量liang之zhi比bi稱cheng為wei“容量係數”,也就是全年實際發電量除以風輪機滿功率運轉8760小時的發電量。2012年,中國上網風輪機的容量係數僅為21%,如果輸電線路充足能夠避免棄風,容量係數可提高至25%。在光伏發電中,由於存在異常天氣狀況即“多雲”和“夜間”,其容量係數更小,僅為14%。而2012年中國核反應堆的容量係數則達到了87%。
上述容量係數意味著,每吉瓦核電機組的實際發電量是風電、光伏發電的4-6倍。這使中國風電、光伏發電的宏偉目標失色不少。假設中國能夠實現2015年內陸上網風電裝機容量100GW、光伏發電35GW,再加上5GW海上風電,且海上風電容量係數為40%,那麼風電、光伏發電的裝機容量總計140GW,發電量279TWh。2015年前預計建成40GW核電機組,僅略高於風電和光伏發電的四分之一,但發電量卻能達到305TWh,比風電和光伏發電還多9%。
核能的經濟優勢
此外,中國核電成本較低。中國第三代核反應堆的建設成本約為2600美元/千瓦;融資會使成本提高至3500美元/千瓦。目前風電、光伏發電的成本則為1500美元/千瓦,海上風電2400美元/千瓦。相比之下核電成本較高,但其發電量大,因此依然占有優勢。依此計算,40GW的核電站建設成本總計1400萬億美元,而140GW風電、光伏發電的成本則為2140萬億美元,前者節省近三分之一,而且發電量更大。風輪機和光伏板運營、維護費用略低,但發電量相同的情況下需要的設備更多。
因此核電上網電價(每度0.43元,合0.07美元)低於風電(每度0.51-0.61元,合0.08-0.10美元)和光伏發電(每度0.75-1.15元,合0.12-0.18美元)。另外,這還沒有包含在草原、沙漠、海中鋪設輸電線以及風電、光伏發電調峰的費用。由於係統維護費用高,因此可再生能源配額製實施後,中國的輸電運營商依然不願意讓風電上網。
為收回建設成本,發電站建成後的幾十年內,上網電價都會維持在較高水平;但貸款一旦還清,發電站就可以按照邊際生產成本大幅調低電價。核電站壽命一般為60年甚至更長,可以在後幾十年中都維持低電價;但風電、光伏發電站的壽命僅有20-30年,無法維持到低電價階段。事實上,為實現2020年目標而建設的風輪機和光伏板,都無法使用至2050年。因此從長遠來看,核電是中國更好的投資選擇。
水電是中國可再生能源中的重量級角色,預計2020年將增長至430GW。水電比核電價格略低,盡管容量係數僅為40%,但在固定的季節內發電量穩定。不過水電會對社會和環境帶來不利影響,如三峽大壩導致150萬居民被迫遷徙、數百平方千米的區域被淹沒。另外,水電還受地理條件影響。這幾個因素都製約了水電的發展。
因此中國要實現能源供應低碳化,還應依賴風能、太陽能及核能。以何種技術為主導最終將取決於政府,但核能成本低廉、bianliwending,shiqizhongyoulidejingzhengzhe。ruguozhongguonengfazhanchukeyuxifangdisandaifanyingduipimeidejishu,henengdeyoushihaihuijinyibuzengda。xifanghedianxiangmushouzijinkunrao,duocizaodaogezhi,erzhongguoyibimianlezheliangdawenti。lingwai,zhongguodaguimofazhanhedian,guimojingjinenggoujinyibujiangdichengben,shiqitakezaishengnengyuannanwangqixiangbei。zhongguohaizaijijifazhandisidaijishu——球形燃料反應堆、快中子增殖反應堆和釷反應堆,有望實現安全性和成本上的突破。
當然,安全問題一直是限製因素:福(fu)島(dao)事(shi)故(gu)後(hou),中(zhong)國(guo)核(he)電(dian)發(fa)展(zhan)步(bu)伐(fa)大(da)幅(fu)放(fang)緩(huan),一(yi)些(xie)核(he)反(fan)應(ying)堆(dui)計(ji)劃(hua)遭(zao)到(dao)公(gong)眾(zhong)抗(kang)議(yi)。但(dan)環(huan)境(jing)危(wei)機(ji)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)劇(ju),可(ke)能(neng)會(hui)改(gai)變(bian)中(zhong)國(guo)人(ren)對(dui)核(he)風(feng)險(xian)的(de)態(tai)度(du)。中(zhong)國(guo)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)十(shi)分(fen)嚴(yan)重(zhong),火(huo)力(li)發(fa)電(dian)廠(chang)是(shi)其(qi)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan),每(mei)年(nian)有(you)數(shu)萬(wan)人(ren)因(yin)此(ci)而(er)死(si)亡(wang),遠(yuan)多(duo)於(yu)核(he)事(shi)故(gu)的(de)致(zhi)死(si)人(ren)數(shu)。根(gen)據(ju)核(he)電(dian)的(de)發(fa)展(zhan)現(xian)狀(zhuang),它(ta)將(jiang)超(chao)越(yue)風(feng)電(dian)和(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian),以(yi)更(geng)低(di)的(de)價(jia)格(ge)取(qu)代(dai)火(huo)力(li)發(fa)電(dian),成(cheng)為(wei)未(wei)來(lai)能(neng)源(yuan)中(zhong)最(zui)安(an)全(quan)的(de)選(xuan)擇(ze)。