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英国核电如何探索可持续发展?

2021-05-25 15:33 来源: 打印 扫码手机看

  随着英国和其他国家设定目标,要到2050年实现温室气体的净零排放,脱碳进程正在逐步推进,“绿色”能源安全的重要性在国家和世界范围内得到了共识。核能(核裂变,未来是核聚变)是低碳发电的重要成员,因为它在运行时不直接排放二氧化碳,并提供可靠、可调节、清洁的能源。虽然核能发电是低碳的,但核设施的建设、退役和事故后的处理和维护都是碳密集型的,目前,核行业还没有达到最优化,实现全寿期脱碳。要真正做到“绿色”,该行业必须在低碳发电的基础上更进一步,考虑如何在整个寿期内减少碳排放。

  铀矿的开采、精炼和反应堆所用核燃料的制造过程使用大量的能源——主要是碳基能源,同时,核电站的建造需要大量的金属和混凝土。这些建筑材料不仅在制造和运输到现场的过程中需要大量能源,还代表了大量的嵌入碳:49000kt混凝土基础(类似于英格兰西南部HPC项目)估算相当于6457吨CO2e(基于英国政府公布的转化率)。再考虑退役、废物后处理和储存中也会产生碳,显然,有必要采取行动,在核行业整个寿期中实现脱碳。

  2016年至2021年期间,英国商业、能源和工业战略部(BEIS)的核能创新项目预计在核能研究和创新领域投资约4.6亿英镑,目标之一就是基础行业的脱碳。2020年11月18日,首相提出了一项雄心勃勃的绿色工业革命“十点计划”。该计划包括投资5.25亿英镑推进核能作为清洁能源,既包括大容量核能的建设,也包括下一代的小型和先进反应堆的开发,这可能产生1万个就业岗位。大家有希翼看到在核创新方面的投资,但显然,到2050年实现英国的零碳目标,还需要核工业在其他碳密集方面开展工作。

  (来源:微信公众号“嘿嘿能源heypower” ID:heiheinengyuan 编辑:JACK)

  为实现可持续性而设计

  目前,民用核电提供了英国40%的清洁球赛下注。此外,随着低碳运输需求的增长以及对煤炭、石油和天然气发电依赖的降低,未来十年对低碳发电容量的需求很可能会增加。清洁球赛下注、绿色氢和其他替代燃料市场的快速增长,加上英国即将到来的在运核电站的退役,设定一个重大的新建核电计划变的很有必要,至少要维持核能的比例。英国核工业协会提出:核路线图(2020年6月)预测,当前到2050年之前,大型新建项目、小型模块化反应堆(SMR)和先进模块化反应堆(AMR)具有巨大潜力。

  这些新的核设施的设计,必须考虑到完全优化后实现全寿期脱碳。这包括供应链的脱碳,例如:逐步用绿色氢为汽车和基础设施供电;或在铀矿开采和冶炼中增加可再生能源的使用。与其他可以协同效能的工业领域共生互利(例如余热再用)将有助于优化。例如Moorside的“清洁能源中心”。围绕新电厂进行预先精心规划的基础设施设计,除了提供低碳的后勤服务(例如电站运营员工的出行),还可以实现更广泛的社会收益。

  与目前的核能发电机组相比,SMR和AMR的厂址需求更小,人们有机会重新利用当前布置化石燃料发电厂的所谓的“棕色地带”厂址。

  然而,应该采取措施脱碳的不仅是新建电厂。现有核设施也应进行改造,以便它们在剩余寿命周期内尽可能低碳。这可能包括:更换为使用绿色燃料的车辆,在电厂关闭后重新利用基础设施(例如传输和配电网络),利用余热作为能量来源或消除排放。

  目前,核行业直接雇佣59419 人,另外,供应链涉及10万人,对经济增加值(GVA)的贡献超过了60亿英镑。如果核行业实施低碳,它不仅可能对英国核行业和国际的碳排放产生重大影响,而且有可能在多个行业创造可持续的就业机会。

  一个全球化的目标

  分享最佳实践和常识可以支撑全球脱碳,实现联合国可持续发展目标。与核行业最相关的联合国可持续发展目标有:

  目标1:确保所有人能够获得可负担、可靠、可持续和现代能源(注意,这还包括“管理大家的能源遗产”)。

  目标2:促进持久、包容、可持续的经济增长,实现充分和生产性就业,确保人人有体面工作。

  目标3:建立有弹性的基础设施,促进包容性和可持续工业化并促进创新。

  目标4:采取紧急行动应对气候变化及其影响。

  通过一系列双边和多边倡议,英国核行业正在与其他国家合作,如七国集团、20国集团和清洁能源部长级会议。

  例如,英国和加拿大正在合作,通过在低碳能源、技术创新和强力环境保护方面的合作,向更可持续的全球经济转型。2020年3月,BEIS和加拿大自然资源企业(NRCan)签署了英—加核工业合作行动计划。

  在这个双边框架中,政府和核行业的利益相关方共同支撑先进核能的开发和部署,包括在废物最小化、燃料供应链、先进制造、监管合作和SMR融资等方面。

  随着碳净零排放的截止日期进入倒计时,核监管办公室的政策肯定会更新,以与这些具有法律约束力的目标相协调。通过现在采取措施,识别和减少全寿期的二氧化碳排放,核行业有机会领先于计划目标。它可以在政策和监管变化之前降低许多活动的风险。

  考虑到寿期内核设施的碳排放成本可以抵消,而英国政府正在(通过清洁增长基金和创新英国)为创新项目提供资助,从而有助于实现净零排放和在新型冠状肺炎后“重建的更好”,是时候让行业开始采取行动了。

  按照计划,第26届联合国气候变化大会将于2021年11月在Glasgow举行,在一个重要的国际论坛上,大家将强调核行业全寿期脱碳的重要性,并展示出英国在该方面的前瞻性思维。

  现在采取行动,将展示英国的能力,并有助于确保相关投资,提供可持续的就业机会和增加出口潜力。

 

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