碳减排需要广泛的发电技术

电力行业组织表示,通过增加风力发电、新建核电站、碳捕获与封存以及提高效率,大幅减少温室气体排放是有可能实现的。

行业顶级研究机构昨天表示,电力行业可以通过建设新的核电站、封存燃煤电厂排放物、增加风能并提高效率,到2050年大幅减少温室气体排放。

电力研究所关于电力生产脱碳的报告指出,大力推进新技术可以在2030年将发电厂的二氧化碳排放量在2005年的水平上降低41%。

电力研究所关于能源技术进步的结论被输入到第二个计算机模型中,以评估到2050年从电力部门削减80%的1990年水平的碳排放的成本,这与众议院通过的气候法案的目标大致相符。


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电力研究所称,如果采用“全面的”技术方案组合,包括新建核电站、扩大风力发电和碳捕获,那么到2050年,以当前美元计算的电价将上涨80%。电力研究所报告称,如果采用“有限的”发电方案,不包括碳捕获和新建核电站,电价将比现在飙升210%。

电力研究所总裁史蒂夫·斯佩克在昨天于加利福尼亚州西湖村举行的行业高管和监管机构会议上介绍调查结果时表示:“我们的分析清楚地表明,电力部门必须积极部署全面的技术组合,以实现低碳能源未来,同时限制对国家经济的成本。”

基于其研究,电力研究所得出结论,到2020年,从燃煤电厂捕获和封存碳排放物在技术上是可行的,并且假设新的法规将到位以支持该策略。它还假设到2030年可以建造45座新的核电站,利用现有反应堆场址,增加64吉瓦的新容量。

报告的合著者,电力研究所能源技术评估中心主任雷维斯·詹姆斯说:“这些假设中的每一个都基于这样一个问题,即从科学和工程的角度来看,我们能做到吗?这可能会很昂贵。这可能充满政策挑战,但从技术上来说是否可行?坦率地说,这样做的精神是暂时抛开政策挑战和财务挑战,首先评估技术潜力。然后,您可以将财务和政策方面的担忧叠加在其之上。”

詹姆斯补充说:“真正的问题是我们能以多快的速度建造核电站,而不是我们是否能建造核电站,以及封存技术何时能够可用。”

关于风能和节能的保守假设

尽管电力研究所的技术判断是基于其广泛的研究能力,但其对能源节约和风力发电未来发展的假设比节能和可再生能源倡导者认为的可能更加保守。在政治气氛紧张的政策环境中,能源预测差异巨大,电力研究所的这项新研究不太可能成为统一辩论的罗塞塔石碑。

电力研究所的技术评估,称为其PRISM分析,假设到2030年,能源效率战略将使预计的电力消耗减少8%。麦肯锡公司去年的一项研究得出结论,稳定全球温室气体排放所需的碳减排量中有四分之一可能来自能源效率和节约。

电力研究所的研究假设,到2030年,可再生能源发电量将增长到135吉瓦,占发电量的15%。该目标与国会的主要目标一致,但低于能源部表示可实现的到2030年可再生能源发电量占20%的目标。电力研究所的目标还假设,到2025年,新售汽车中有40%将是插电式混合动力汽车。

詹姆斯说:“我不认为一定有技术原因限制我们不能建造更多的可再生能源。我们决定将可再生能源的目标定在那一点[15%]。”

“这些都是雄心勃勃的目标。在金融投资和政策环境方面,必须发生很多事情。但至少从技术上来说,达到这些目标是可行的。”

成本估算

电力研究所新分析的第二步是将PRISM模型的技术结论输入到名为MERGE的美国经济计算机模型中,以确定不同的碳减排策略将花费多少。在MERGE模型的计算中,到2050年气候排放量减少80%被固定为一项要求。该模型寻求未来几年能够满足该要求的最有效的发电组合。

电力研究所的研究报告称:“二氧化碳减排目标是可以实现的,挑战在于可负担性。”

斯佩克说,全面的方案组合将到2050年将电力成本控制在比当前水平高80%的范围内,而且通过一系列能源研究的突破,这个数字可能会降至接近今天的成本。

在其有限的方案组合评估中,电力研究所没有增加大量新的核电,风力发电有所增长,但仍保持在发电量的15%。电力消耗也需要大幅减少。

到2020年,由于碳排放上限的限制,传统的燃煤电厂必须逐步淘汰,取而代之的是天然气发电量飙升,提供了一半的电力。在这种情况下,能源价格将比当前成本上涨210%。

詹姆斯说,电力研究所假设天然气价格会不断上涨——即使有来自页岩气和其他非常规来源的新供应。他补充说,为了实现80%的碳减排目标,碳价格——以及电价——将不得不攀升。

詹姆斯说:“必须发生的需求减少必须由价格信号驱动——更高的电价。”在有限的方案下,“需求增长的差异是巨大的,深刻的。”

詹姆斯说,如果没有核电和燃煤排放物封存,到2050年,需求减少将不得不攀升至2万亿千瓦时。他说,这相当于今天电力总消耗量的一半。“这将是一个截然不同的世界。”

电力研究所假设,新建核电站的“隔夜”建设成本为每千瓦5500美元,平均批发电力成本为每兆瓦时74美元。

核电未来发展的批评者和怀疑论者认为,新建电站的成本将大大高于此。2008年拉扎德公司的一项研究估计,新建核电站的平均成本在每兆瓦时107美元至138美元之间。

詹姆斯说:“核能和煤炭的结合在很长一段时间内可能非常重要,”这一结论可能会引发更多争论。

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