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Wylfa核电站,Anglesey,威尔士看法。信用:约翰马丁戴维斯/ alamy股票照片。kwdrwb.
威尔法核电站,安格尔西,威尔士。 信用:约翰马丁戴维斯/ alamy股票照片。
2019年1月21日16:37

问与答:英国能否在没有威尔法核电站的情况下实现气候目标?

西蒙•埃文斯

西蒙•埃文斯

21.01.2019 | 4:37pm
问与答:英国能否在没有威尔法核电站的情况下实现气候目标?

日本坚定的日立在威尔士的Anglesey Wylfa网站上已经为Wylfa网站提供了计划的新核电站,在英国政府的气候和能源战略中留下了一个大洞。必威体育在线注册

该消息是在计划实施几个月后传出的Moorside植物坎布里亚郡的工厂被另一家日本企业东芝公司废弃。日立英国子公司Horizon也暂停了在格洛斯特郡(Gloucestershire)奥尔德伯里(Oldbury)的第三个新核电项目。

新的核电站将被取代老反应堆他们将在21世纪20年代退休,帮助填补燃煤发电站留下的缺口2025年分阶段。它们构成了政府的计划“开着灯”,同时实现英国具有法律约束力的气候目标。

然而,最近的分析来自政府官方顾问气候变化委员会(CCC)表明,英国可以以低成本满足其到2030年的电力需求和气候目标,而且除了萨默塞特已经在建的欣克利C项目外,不需要任何新的核电项目。

这一新分析反映了近年来可再生能源的戏剧性成本减少。Greg Clark,英国商业,能源和工业战略秘书(必威体育在线注册)在上周发表了类似的观点在国会发表了讲话怀尔法交易失败他对议员们说:

“近年来,能源市场的经济学发生了显着变化。必威体育在线注册近海风等可再生技术的成本急剧下降......融资新核的挑战是成本下降和更丰富的替代技术,这意味着核正在居住。“

到2050年的前景就不那么确定了,克拉克认为,核能将继续在英国未来的能源结构中扮演“重要角色”。必威体育在线注册

造型的必威体育在线注册能源技术研究所伦敦帝国理工学院随着英国接近零排放,新的核能将有助于降低成本。工作极光能源研究必威体育在线注册研究发现,到2050年,在欣克利角C核电站之后没有新增核能的必威体育在线注册高可再生能源体系,其总体成本可能与高核能通道类似。

在这个深入的问答中,碳简报将着眼于威尔法的新必威手机官网闻对英国的气候目标意味着什么,以及核能在未来可能扮演什么角色。

发生了什么?

日本企业集团日立(Hitachi)已经搁置了新计划威尔法核电站在威尔士的安格尔西岛据报道,这个29亿瓦的双反应堆项目将花费200亿英镑金融时报》,而其他人则说它会有成本为16亿英镑。[差异可能是由于该数字是否包括融资成本。]

日立将冲销已经投入该项目的21亿英镑。其英国子公司地平线也暂停了位于格洛斯特郡的2.9GW的新核电站的建设,英国广播公司的新闻说。

这一消息紧随东芝的消息之后决定该公司将于2018年11月结束在英国的NuGen子公司。NuGen原计划在坎布里亚郡(Cumbria)建造一座3.3GW的穆尔赛德(Moorside)新核电站。

仍然是开放的日立重启计划,但据日本报纸报道朝日新闻:“分析师和投资者将暂停视为有效的提款。”

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为什么这很重要?

威尔法、穆尔赛德和奥尔德伯里这三座计划中的发电厂加起来的总发电量将达到9.1吉瓦,发电量为72太瓦时(TWh)零碳排放每年电力。这大致是英国现有的核舰队产生的东西,在该国的五分之一去年电

用天然气发电每年将导致大约2900万吨二氧化碳的排放(MtCO2),约占总排放量的8%英国2017年排放量。在英国碳预算缩水的背景下,这一水平的排放将更加重要。

目前英国有8座核电站在运行,总发电能力为8.9吉瓦。除了萨福克郡的Sizewell B,这些都是所有建在20世纪70年代和20世纪80年代。

这些较老的反应堆将在21世纪20年代退役,在下面的图表中以灰色的阴影显示。Sizewell B(黑色)建造于1995年,预计在2035年退役,尽管运营商EDF想这么做延长它的使用寿命到2055年还要20年。

在英国,大约有6座新核电站正在开发中,总发电量为18GW(图表中有彩色部分)。日立的消息意味着目前有三家公司被搁置(红色)。

2018年至2030年间英国核电站核电站的当前和预期能力吉拉夫斯。最后一列包括没有政府合同或时间表的拟议工厂。操作网站以灰色的色调显示。仍在开发的方案是蓝色的,并且已经搁置的那些是红色的。来源: 世界核协会 和碳简短必威手机官网分析。通过碳简短使用图表必威手机官网 Highcharts

政府还承诺到2025年逐步淘汰英国剩余的6家大型企业燃煤电厂,总计近11GW。这些在需求高峰期间继续发挥重要作用,但全年运行时间相对较短2018年17 twh(英国总数的5%)。

新核形成关键部分政府计划取代废弃的反应堆和煤炭。到2030年,北电将新增7千兆瓦的核电站必威体育在线注册能源和排放预测。这相当于萨默塞特郡的欣克利C核电站,再加上至少三个在一个或多个地点的反应堆。

一年前发布的这些预测缩减与之前的预测相比,新核电建设的步伐,尽管如此,还是包括了整个本世纪20年代及以后的稳步增长。

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英国还能实现其气候目标吗?

如今被搁置的核项目规模之大,给英国的气候计划留下了一个巨大的漏洞。但是,根据气候变化委员会的分析,即使不增加任何新的核电站,到2030年具有法律约束力的碳预算仍然可以实现。

去年,气候变化委员会公布了这一消息更新场景直到2030年的电力部门。这些规划了一系列实现英国2030年气候目标的途径,其中只有一部分在萨默塞特已经建成的欣克利C核电站之外增加了新的核电站。

下图比较了2018年(左边红色部分)核能对英国发电的贡献和2030年(其余部分)的各种情景。每种方案都将2030年电力行业的碳强度限制在每千瓦时100克二氧化碳(gCO2/kWh)或以下。

的CCC’s “central renewables” and “high renewables” scenarios meet the 2030 carbon target without new nuclear beyond Hinkley C. In these scenarios, nuclear generation in 2030 is 35TWh – the estimated output of Hinkley C plus Sizewell B, each running for 90% of available hours.

英国目前的电力发电和碳强度(2018实际,左侧列)与来自BEIS和CCC(剩余列)的2030年的情景相比。Terawatt小时(TWH)中的发电由燃料分解为核(红色),化石燃料(灰色阴影),可再生能源(蓝色),进口(浅灰色)和碳捕获和储存(CCS,紫色)。每个场景的碳强度都显示在列之上。资料来源:碳简介必威手机官网分析,Beis 必威体育在线注册2017年能源和排放预测 CCC进展报告2018 。通过碳简短使用图表必威手机官网 Highcharts

请注意,2030年的每一种方案都能提供足够的电力来满足预期的需求,这意味着电灯不会“熄灭”。天然气仍将供应20-25%的电力,其中大部分将用于满足冬季的高峰需求,或填补可变的可再生能源输出的缺口。

CCC情景为2030年全部大规模扩大可再生能源,无论是额外的新核电站都建成。的renewable share of the mix increases from 33% in 2018 to at least 58% in 2030. Nuclear’s share falls from 18% in 2018 to between 10% and 17% in 2030. At the low end, where no new nuclear is added after Hinkley C, it is renewables that make up the gap.

(CCC“我们不认为(BEIS 2030)路径是可信的。”这一途径使核能的份额保持稳定,但正如BEIS所指出的,这“不是基于(核能)开发商提议的管道”。BEIS还假设通过互连器进口的电力达到总进口量的21%,而CCC则假设通过互连器帮助平衡供需,进口量为净零。]

气候变化委员会表示,扩大风能和太阳能是一个“遗憾较少”的选择,因为可再生能源很可能比新天然气更便宜,运营现有天然气工厂的成本类似,或增加进口,即使将上述因素考虑在内整合成本它们的变量输出到网格上。气候变化委员会补充道:

“如果新的核项目[超越Hinkley C]并没有提出,那么可再生能源将能够在更短的时间表和较低的成本上部署。”

用可再生能源取代搁置在怀尔法、穆尔赛德和奥德伯里的新核电站的产出将是可行的13 - 33%更便宜,包括成本平衡变量输出,根据quickfire分析从必威体育在线注册能源和气候情报单位

据近期近期,据近期必威手机官网碳简短分析。气候变化委员会认为,到2030年能效的持续提高将被电动汽车和供暖的需求抵消。

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那么英国2050年的目标呢?

实现英国2030年气候目标的路线相对明确,不管有没有威尔法(Wylfa)等新核电站。然而,展望2050年,道路变得更加不确定——尤其是因为英国注定要这样做提高其目标与《巴黎协定》一致。

围绕长期途径判断的其他原因包括基本的关于未来的不确定性,需要额外的电力来帮助脱碳运输, 和期望随着可再生能源占比超过50%或60%,整合可变可再生能源的成本将不断上升。

正如克拉克告诉国会议员:

“政府仍然相信,多样化的能源是以最低成本提供安全供应的最佳方式,核能在我们未来的能源结构中将发挥重要作用……拥有必威体育在线注册大量的技术组合具有保险的质量。”我们应该认识到这一点,但我们为福利所能支付的费用是有限的,这一点在我的声明中得到了反映。”

根据这些挑战、不确定性和最近可再生能源成本的降低,最近的几项分析调查了英国到2050年的电力结构。

首先是能源技术研究所(必威体育在线注册若是遇到)于2018年底发表。这表明,到2050年,成本最低的途径包括到2030年新增7GW的核能,到2050年新增21GW的核能。

ETI指出这可能不是“逼真”,但仍然强调了“低碳基础容量[如核或CCS]补充可再生生成”。它补充说:“要求的规模将取决于开发储存和需求侧灵活性的进展。”

其次,还有CCC的建模伦敦帝国理工学院并于2018年夏天出版。这包括使用“电转气”来平衡可再生能源产量的季节性变化,即用电来制造氢气,然后储存起来供以后使用。

该造型表明核的作用在未来的能量混合中可以使用电力到气体更换,储存氢气用于填充可变可再生能源输出中的间隙。必威体育在线注册然而,Imperial表示这将比2050场景昂贵10%,包括核或另一个“坚实的低碳能力”,意思是可以随意打开的场景。

第三,有造型国家基础设施委员会(NIC)执行极光能源研究必威体育在线注册并于2018年夏天出版。奥罗拉发现,到2050年,一个高可再生能源系统(右下栏)的总成本将与一个高核能系统(左下栏)相似。

平均电力系统在满足英国气候目标的情况下成本2030-2050。从左到右阅读,专栏显示整体系统成本(£BN /年),电力混合为40-90%可再生。在较低的可再生股份,余数由核,较小程度,进口电力提供。资料来源:国家基础设施委员会的必威体育在线注册Aurora能源研究。

Aurora的工作包括每小时平衡模型的供求。它为网卡的建议除了欣克利C项目,英国在2025年之前不会再签订超过一座核电站的合同。

然而,它的调查结果具有许多警告。最重要的是,建模呈现高度灵活的电力系统,与其他国家有大量的连接,智能充电电动汽车,需求响应和电池。奥罗拉解释道:

“在一个灵活的体系中,到2050年达到70-80%的可再生能源产量是成本最优的选择,而且在欣克利角C核电站之外不需要新的核能来实现碳排放目标。在一个不那么灵活的系统中,到2050年超过40%的可再生能源生产将增加消费者的成本。”

Aurora还注意到90%可再生组合“可能更容易受到极端冬季系统压力事件”。例如,长时间无风冷扣。[这 ”来自东方的野兽2018年3月寒冷,但有风这种体系在压力事件期间将依赖进口,但由于与国际相关的天气,出口国的供应也可能吃紧。

通过极光建模的另一个要点是,它允许在2050年净电力进口到英国,而CCC则纯粹从国内资源达到需求。

今年春天,CCC将发布关于提高英国长期气候目标的建议,符合巴黎。该建议预计将包括达到更高目标的途径。

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媒体对此有何反应?

日立对威尔法的决定引发了一系列报纸社论意见作品

“新的核电站可能不值得成本,”金融时报》他补充称,这一决定“几乎敲响了英国2013年能源战略的丧钟”。必威体育在线注册它说:

“日立的决定......应促使政府重新审查是否需要核动权,如果是这样的纳税人的不可避免的成本是合理的。全面,独立和战略审查能源政策应确定核电的案件 - 基于可再生能源的间歇性以及对零碳基数的需求 - 幸存于这必威体育在线注册些最近的项目失败。“

英国《金融时报》表示,这项评估还应考虑到可再生能源成本的下降,并应寻找“更好的激励措施”。报告补充称,考虑到“合理的安全担忧”,政府对新核电项目进行更直接的投资,可能是中国资金的“明智”选择。

为了社论说,这条新闻给英国带来了“头痛”。报告补充称:“在不增加核能产能的情况下推进计划是合理的,但不可能没有可再生能源及其存储能力的大幅扩张。”必威体育在线注册

《卫报》编辑说,目前的英国能源政策“不要加起来”。必威体育在线注册它说:“The challenge for all those in the UK who see this as good rather than inconvenient news – because cheap, green energy that doesn’t create toxic waste is what the planet needs – is to explain how demand will be met when existing nuclear power stations have been wound down, at times when there is no sun or wind, until we have the technology we need to store electricity.”

英国《每日邮报》社论称威尔法的新闻“非常令人担忧”,指出核电站供应了英国五分之一的电力,但大多数核电站到2025年将退役。报告问道:“随着煤炭被逐步淘汰,没有新建燃气发电站,水力压裂法不受欢迎,(政府)究竟将如何填补这一巨大的能源短缺。”报告称,英国可能变得“危险地依赖”中国建造的核电或俄罗斯的天然气。必威体育在线注册(英国目前得到了远低于1%直接从俄罗斯进口天然气。]

观察者社论称,这一消息让英国的能源政策“崩溃”。必威体育在线注册报告称:“国家需要尽快知道,部长们打算如何弥补这一损失。”尽管成本高于可再生能源,但《观察家报》表示:“(政府)需要与日立(Hitachi)和东芝(Toshiba)重启谈判,敲定一套合理的电厂电价机制,从而让建设工作得以恢复。”它还呼吁加大对可再生能源和CCS的投资。

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还有其他方式来资助新的核电项目吗?

尽管政府提供了“重大而慷慨”的一揽子支持,根据克拉克。据报道,在项目被搁置的消息传出后,日立的股价上涨了13%,这表明投资者对这笔交易缺乏兴趣路透社

根据低碳电力差价合同(CfD)计划,提供的方案包括wilfa电力每兆瓦时(MWh) 75英镑的固定价格。它还包括政府在该项目中持有三分之一的股份,并提供所有必要的债务融资。

的关键问题有这笔交易出现日立公司的基本假设所有风险与建立Wylfa植物准时和预算有关。在工厂开始运营之前,它不会收到任何付款。的确,这是一个核心卖点为欣克利C核电站担保的价差合约根据时任国务卿的艾德·戴维。

[一些评论员尼克·巴特勒(Nick Butler)在《金融时报》撰文称:“国际企业已经开始不信任英国这个投资场所。”)

在2017年,国家审计署(NAO)批评了欣克利角核电站的交易认为政府承担一部分建筑风险可能会降低消费者的价格:

“替代融资模式将使消费者和/或纳税人面临项目超出预算的风险……但我们的分析表明,替代方法可以降低项目总成本。”本署并没有评估降低的成本与增加的风险之间的平衡,是否会使电力用户的花费更物有所值。”

国家审计署的报告探索了其他融资模式,包括“受监管的资产基础”交易(RAB)的版本。这种模式已经被用于资助大型基础设施项目,包括输电线路或伦敦的“supersewer“在泰晤士河下。

简而言之,RAB将让新资产(新核电站)的所有者获得受监管的投资回报。至关重要的是,付款将在项目建设阶段开始,而价差合约只有在发电后才开始。

从那以后,政府一直在探索RAB寻找新的核能2018年代中期并且有首席财务官Supersewer在此事上建议。这个想法有著名的支持者, 包括Dieter Helm教授他最近出版了一本书报告给政府关于能源成本。必威体育在线注册

位于美国乔治亚州沃格特尔核电站的两座新核反应堆正在建设中在RAB下建造的。但是,该项目已进入财务困难由于成本超支和延迟。

有趣的是,当时的能源和气候变化(DECC)考虑,但拒绝了2011年新核的RA必威体育在线注册B模型。当时,能源与气候变化部的说这个想法将“把建设风险(发电机更适合管理的风险)转移给消费者”,并称之为“高风险”。

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