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太阳能与核电:“历史性的易位”

两位美国研究者宣称北卡罗来纳州的太阳能电力比下一代的核电还要便宜。奥利维亚•博伊德对他们的研究及其全球意义进行了分析。

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北卡罗来纳州位于美国大西洋沿岸,这里灿烂充沛的阳光长期以来吸引着无数游人,到沙滩上追寻那一丝南方的暖意。但把这里当作风水宝地的不仅仅是度假旅行社。根据该州杜克大学研究者上个月发表的一份报告,这里太阳能发电的价格剧减,已经低于新核电的成本。报告的作者说他们的研究指出了一个“历史性的易位”,大大加强了对可再生能源的投资动力,同时弱化了主张大规模国际核电开发的呼声。

太阳能发电通常都被列为一种清洁但昂贵的能源,在经济方面无法与核电等更加成熟的其它替代能源竞争。这种直言不讳地“挺”核电的立场被一群环境界代表性的大人物(如詹姆斯·拉夫洛克斯图亚特·布兰德帕特里克·摩尔)所接受,从而导致决策圈也产生了一种根深蒂固的观念:要重塑能源供应结构,在在步伐、规模和价格上跟上气候变化急剧加快压力的要求,唯一的选择就是核电。这项新研究报告的作者为杜克大学经济学系前主任约翰·布莱克伯恩和清洁能源NGO组织NC Warn下属的委员会,该组织坚决反对核能,对上述观念提出挑战。“这项报告可以终结那种拿百十亿美元冒险建立新核能项目的说法。”NC Warn的负责人吉姆·沃伦说。

报告指出,北卡罗来纳商业规模的太阳能电力厂商为公用事业提供的电力价格为每度14美分甚至更低。与此同时,两家正在推进地方新核电厂计划的能源企业(Duke EnergyProgress Energy)的核电电价根据目前的估计为每度14到18美分。

这个“易位”主要的原因在于过去十年太阳能光伏系统成本的大幅下降。报告引用劳伦斯·伯克利国家实验室数据称,光伏的成本从1998年的每装机瓦12美元(81元)下降到2008年的8美元(54元),10年中平均下降了三分之一。2008年到2009年的下降更加迅速,以至于从1998年以来的12年中成本降低了一半。与此同时,核能的成本却在上涨。在核电鼎盛时代刚刚开始的时候,美国建一座反应堆的成本约为20亿美元(136亿元)左右,如今则是100亿美元(678亿元)。

当然,杜克大学的研究要受到区域条件的限制,14美分/度的数据,是扣除了公共补贴的净额,是在北卡罗来纳的法规环境中的数值,这里(和其它许多地方一样)对太阳能发电的税收和支付优惠降低了用户的花费。但作者们认为,未来十年太阳能有望在不需政府补贴的情况下占据价格竞争优势。与别的替代方式相比,太阳能和其它可再生能源的竞争力不断增强。报告所要传递的整体信息并非北卡罗来纳所独有。英国最大的太阳能企业Solarcentury公司的创立者杰里米·勒格特预言五年内“就连多云的英国”也能实现太阳能和石油燃料发电的平分秋色。谷歌已经宣布要进行突破性的努力,让可再生能源的成本低于煤炭。各地的发展都已经迈开了切实的步伐。截至2009年底,全世界的太阳能发电装机总量超过2200万千瓦,而在短短一年之间的新增容量就达700万千瓦,其中一半都在德国。

“当你看到太阳能发电达到这个规模,情况就开始变得截然不同,太阳能已经不再被束之高阁了。”英国能源、环境和发展智库——查塔姆研究所的高级研究员安东尼·弗洛加特说。“很清楚,太阳能的学习过程非常迅速,我们看到它的生产发展非常非常快,规模经济显然也是至关重要的。”

布莱克伯恩和他的合著者山姆·卡宁汉姆认为,可再生能源部门的强化加上新核电的投资风险,正在影响着投资者们的行为。他们说:“(除了北卡罗来纳,)几乎已经没有别的州把新核电厂当回事了。一些州取消了项目,不断上升的成本导致迟迟没有着手建设的迹象。许多有竞争性电力市场的州都在争分夺秒地开发清洁能源系统。”

然而,一些专家并没有意识到可再生能源已经站在了一个“挤掉”新核能的位置。弗洛加特指出,在美国对核能产业构成最大威胁的并不是可再生能源,而是天然气。“页岩气已经完全改变了美国的市场,引起天然气价格的急剧下降,”他说,“未来几年中这个领域如何发展,是长盛不衰,还是昙花一现,将成为核能产业面临的关键问题,因为这是最主要的竞争者。”

与此同时,对于制定了2020年实现非化石燃料发电占15%目标的中国,弗洛加特说:“中国什么都需要,什么都想要。”换句话说,中国一方面要在2020年之前建设2000万千瓦的太阳能光伏发电,一方面要建设是全世界其它国家3倍的新核电容量,二者和谐共处。但是这也对中国如何布置电网结构提出了一些问题,由于无法自由开关,核电并不是间歇性的可再生能源的好补充。“那么下降的价格会加速太阳能在中国的发展和安装吗?发展是绝对的,因为世界上大量的太阳能设备都产自中国。但我并不确定这是否会改变未来十年核电在中国的发展趋势。”弗洛加特说。

对于太阳能由于其间歇属性而无法替代核能或煤炭等基本负载电力的说法,杜克大学的研究将其驳斥为“老古董”,认为当太阳能发电进入一个由风能、水能、生物能和天然气发电构成的电网时,这就成了一个“可控制的问题”。但是,对全球工程咨询公司莫特麦克唐纳的能源部主管西蒙·哈里森来说,这一点仍然至关重要。“你必须把两种发电方式的作用放到总的供求平衡中来考虑,太阳能是一种在有太阳的时候才能发挥作用的技术,而核能则是一天24小时的。在我们考虑用太阳能代替核能之前,就必须进行大量的准备工作,比如电力的存储、比如智能电网等等。”

然而,哈里森也承认,对投资者来说太阳能和其它可再生能源具有某些突出的优势。“核能的麻烦之处在于投资过程是如此坎坷波折,而可再生能源就非常容易。由于投资量很小,即使没有收益,损失也是可以承受的。或许在未来你会考虑投资兴建500万千瓦的可再生能源发电,其资本成本相当于一个核电站。但即使事到临头,你还可以慢条斯理地逐步去做,整个融资就变得容易很多。而且可再生能源对供应链的依赖性也不那么强烈。”

对于最后一点,西欧应该有特别的共鸣。20世纪80年代以来该地区修建的第一座核反应堆——芬兰的奥尔基洛托3号的建成比预定时间晚了4年,超出预算27.5亿欧元(36亿美元)。而且目前在公用电力公司、反应堆供应商和芬兰政府之间还有好几场官司没有打完。

这个失败的原因错综复杂,既有设计缺陷、施工错误,又有不现实的时间表和缺乏经验的供应链,这对公众意见造成了巨大的影响。芬兰国有广播公司YLE今年初的一项民意测验表明,超过一半的芬兰人现在反对核能发展,而据社会学家塔皮罗·利特曼宁所说,反对者在奥尔基洛托事件前只有30%到35%。许多人认为这也拖累了对可再生能源发电的投资。安永公司今年2月发布的一项指数表明,芬兰的“可再生能源积极性”在全球名列27,比邻国瑞典落后12位,落后丹麦10位。

奥尔基洛托的惨败再次强调了核能建设面临的巨大财力和实践挑战。但是,就在今年七月,芬兰议会又通过了两项新的反应堆计划。约翰·布莱克伯恩和他北卡罗来纳的同事可以给能源决策者们好好上一课,但他们打不打算听又是另外一回事了。


奥利维亚·博伊德,中外对话助理编辑。

首页图片来自www.smud.org

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匿名 | Anonymous

行业观察

该研究背后的分析非常糟糕。这篇发表的报告不是来自同行评审的周刊,而是来自反对核武器的活动家。“纽约时报”做了少许事实调查后发表了一篇社论对此事进行道歉。

Industry Observer

The analysis behind this study is bad. The published report is not from a peer-reviewed journal, but is from an anti-nuclear activist. The New York Times published an editorial apology about this, after doing too little fact-checking

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匿名 | Anonymous

来自worldchanging.com的转贴

有趣的发现。这里有两个事实:新建核电站的情况很少见,所以他们的费用会不可避免的超预算,原因是不合适或不成熟的供应链。然而,利用太阳能情况刚好相反。有这么一大群供应商竞争项目,这样就会降低成本;另外规模经济也有助于降低生产商的成本。更有趣的是,从未见过这么一大笔资金投入到光电的研发中,这将进一步提高光电的效率,从而更多地降低成本和空间需要。

reposted from worldchanging.com

Interesting findings. There are two factors going on here. New Nuclear plants are so rare that they will inevitably go over budget due to an inadequate/ fledgling parts supply chain. However, the reverse is happening in solar. There are such a large number of suppliers that they compete, which drives costs down and there are economies of scale which help to drive costs down for producers. Even more intriguing is the realization that photovoltaics has never seen such a large investment in research and development. This may further drive efficiencies in photovoltaics, which could further decrease costs and space requirements.

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匿名 | Anonymous

太阳能 VS 核能

为什么太阳能(间歇性电力的容量因子低于20%)要与核能(每秒的基本负荷在85%及以上)相比较,我简直无法想象。对此你没有什么理由好解释的!

solar vs nuclear?

why solar (intermittent power with capacity factors lower than 20%) is being compared to nuclear (baseload with cf's of 85% and up) is beyond me. there is no good argument you can make here!

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匿名 | Anonymous

不能单单看价格

国际太阳能光伏价格的大大下降是站在中国大量耗能生产粗硅的基础上的。中国偏低的能源价格使太阳能光伏看起来很不错。其实计算能源回报比是一种更科学的方法。

comparing prices alone is not enough

The large-scale decline of international Solar PV price is based on the energy-intensive production of unpurified silicon. China's lower energy price make Solar PV look good, but as a matter of fact, energy risk ratio counting is a more scientific method.