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比尔盖茨复兴核能的吉诃德式追求

比尔盖茨一直在游说国会,以确保联邦政府对核电和一家他是大投资者的核公司的财政支持。一位十几亿富翁请求联邦政府慷慨援助,说明了为什么进一步的核补贴毫无意义。

核能已经是一个有着60年历史的产业,拥有超过5万亿美元的资金,投资于数百座大型核电站,其中包括美国的99座核电站。核能成本飙升,而其他低碳能源选择(包括风能、太阳能、电池和能效)的成本则大幅下降。这就是为什么没有一家美国公用事业公司愿意建造核电站,除非他们能获得大量额外补贴。

盖茨理论基础对于核电来说,可以概括为:鉴于气候变化的现实和严重性,核能提供了唯一一种成本效益高的大规模、非常低碳的电源,能够在需要时提供大规模的电力。其他非常低碳的选择,如风能和太阳能、电池和能效,在需要时不能可靠地提供电力——特别是在夏季炎热的下午,空调负荷很大。

30年前,核倡导者也提出了同样的论点,而今天更是如此。

当时,我合著了一本被广泛引用的学习比较核能和能源效率作为减缓全球变暖的替代方法。我们的工作表明,由于核能远比能源效率昂贵,鉴于能源投资资本有限,如果对昂贵核能的投资取代了更便宜的能源效率投资,它将产生加剧全球变暖的净效应。核能仍然是非常低碳电力的重要来源,但能源效率以低得多的成本减少了更多的二氧化碳。

盖茨关于核能的论点是在30年前提出的,而在今天更是如此。
在过去的30年里,能源效率已经使电力需求减少了一半,并且可以在到2050年再减半. 盖茨他的梦想是以煤炭一半的价格获得清洁能源。能源效率现在大约是煤炭价格的一半。大规模的太阳能合同以接近煤炭价格一半的价格签约,因此盖茨的梦想已经实现。《福布斯》,2018年文章题为“价格暴跌意味着建设新的可再生能源比运行现有的煤炭更便宜,”他指出,“在整个美国,可再生能源的成本超过煤炭”,而且新的太阳能通常比现有的、已经建成的煤电厂便宜。

或许同样重要的是,美国工业和建筑业正在迅速采用快速减少或转移的能力(PDF)他们需要电力,我把这种现象描述为“建筑就像电池。”美国最大的电力市场PJM已经从按需能源效率合同中获得了超过一半的备用容量,其价格仅为核电价格的一小部分。

创新型公司如,卷须,现场欧姆正在使能效成为一种越来越灵活的资源。例如,总部位于加利福尼亚的Ohm能够并连接超过50000个智能设备来平衡电网,包括Tesla、智能家庭恒温器和智能插头。它接近于电池的零资本成本,在降低电力消费成本的同时,提高了电网可靠性,扩大了对可再生能源的依赖。

弹性和安全?

实际上,电力需求一旦静止,就变得越来越灵活,对公用事业价格信号作出反应,使电网更具弹性和安全性,并减少了持续运行核电站或煤电厂的需要。

过去四年,风能和太阳能占美国和欧洲所有新增发电量的一半以上,新增发电量超过所有其他能源的总和。而且随着成本的下降,风能和太阳能通常预计将继续成为新发电的主要来源。与此同时,美国最有价值的公司,包括苹果、谷歌、脸谱网,甚至盖茨的微软,都是转向100%可再生能源(PDF)为他们的公司和数据中心提供动力,通过减少温室气体排放来节省资金和提升品牌。显然,风能和太阳能可以——而且确实——提供大规模的电力。

这给我们留下了盖茨最复杂的论点:基本负荷电力,如核能,几乎一直都在使用,因此可以依靠它来提供其他低碳能源解决方案所不能提供的电力。

但与能源效率不同的是,核能发电厂经常发生事故,导致核电站突然关闭,而这对许多国家来说都是非常昂贵的加利福尼亚路易斯安那州. 当一个巨大的核电站意外关闭时,其破坏性远远大于小型核电站离线。这和核电站的高放射性物质是安全分析人员和军方担心核电站易受事故或恐怖主义袭击的原因。根据2018年的一份报告,预计军事和民用核废料的清理成本超过4900亿美元学习毕马威为美国能源部工作。

我们还没有想出一个长期的策略来储存核电站的高放射性乏燃料。核废料处理问题仍然没有解决,巨大的成本被推下了道路,在这些问题得到解决之前,核扩张没有多大意义。

盖茨说的对,核电站的运行通常比风力发电厂或太阳能发电厂更可靠、更可预测。一个单一的太阳能或风能装置有着不可预测的电力供应,但随着太阳能和风能资源在全国电网中的增加,它们的综合可预测性和可靠性提高,因为如果一个地方没有风或阳光,那么其他地方就会有风或阳光。

随着风能和太阳能发电规模的不断扩大,其可靠性和可用性的总和不断上升,可能超过核电站。
随着风能和太阳能发电规模的不断扩大,其可靠性和可用性的总和不断上升,可能超过核电站。此外,廉价天然气发电的增长扩大了发电量,使其超过了相对快速和高效地启动和关闭的发电量(核电站和煤电厂无法做到这一点),使天然气成为风能和太阳能的天然补充——与天然气厂不同,后者的燃料成本为零。

在美国大部分地区,电池已经是一种成本效益高的方式,可以将电力负荷转换为两小时——例如,从太阳充足的中午到太阳发电量下降但空调使用高峰的下午晚些时候。电池,特别是锂离子电池,正在迅速发展,主要由电动汽车驱动,这将使电池成本降低约10%(PDF)每年。电动汽车电池越来越多地接入电网是为了让车主们在电力便宜而不需要的时候从购买电力中获利,在电力需要和昂贵的时候再向电网出售电力,围绕风能和太阳能的需求和可用性重塑负荷。

消费者、企业和公用事业公司都因这种新型的分布式清洁公用事业而受益,因为可再生能源加上效率和电池是一种非常有弹性的、接近零碳的解决方案,可以在需要时和需要时以最低成本提供电能。随着这些技术的不断扩展,它们的成本继续急剧下降,使核替代品的想法变得越来越不现实。

即使有政府的巨额补贴和担保,企业和公用事业公司也不想投资核电。
数百亿美元用于开发不同的核电站设计,即使有政府的巨额补贴和担保,企业和公用事业公司也不想投资核电。盖茨是一家核公司的大投资者,地电,它希望在2030年建成一个原型。如果这一目标能够实现,并在2030年展示一个原型,那么它可能在2030年代走向商业化部署,但我们不能等待15年或20年来推广非常低碳的能源——幸运的是,我们不需要这样做。

可再生能源在过去十年中翻了一番多,提供了美国20%的电力,和核一样多. 尽管美国(和欧洲)的核能正在下降(尽管在中国正在扩张),但随着风能和太阳能相对于核能的巨大成本优势不断增强,它们继续以两位数的速度扩张。风力发电成本是过去30年的十分之一,而太阳能光伏发电成本下降了95%以上。华尔街银行Lazard在11月指出,太阳能和风能的成本在过去一年中分别下降了13%和7%,而核能的成本现在是超过风能或太阳能成本的三倍.

核能与效率、可再生能源和电池的竞争已经结束,我们应该为此感到高兴。毕竟,可再生能源和效率提供的就业机会是核能投资的五倍左右,而且不会给核能带来长期辐射、事故、未解决且成本高昂的核废料处理挑战或为核弹提供材料的潜在风险——大多数公民正在或正在面临的问题应该关心。

核能在提供低碳能源方面发挥了重要的作用,如果价格昂贵的话,这些核电站应该在安全的前提下运行。但美国,包括美国企业界,已经转向更安全、更清洁、更快和更安全的选择,这些选择被证明是通往非常低碳电网的一条有弹性和低成本的道路。

盖茨也应该这样做,并将其强大的技能和资本转移到加速当前和必要的清洁能源转型上。

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