特朗普退出巴黎协定后,核能比以往任何时候都更重要

太阳能和风能无法完全取代化石燃料,因此核能是应对气候变化的重要组成部分

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


在唐纳德·特朗普总统宣布美国退出国际气候协议后,十几个州的州长立即宣布他们将自行采取气候行动。

州长和州议员可以做很多事情,但是研究又一项研究发现,保持现有核电站的运行——我们最大和最可靠的清洁能源来源——是防止碳排放量增加的最重要和最具成本效益的方法之一。

在过去三年中,包括佛蒙特州和加利福尼亚州在内的五个核电站过早关闭,几乎完全被天然气取代,这增加了排放量。


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根据彭博新能源财经和环境进步组织的研究,现在,美国一半或更多的核电站面临在未来十五年内过早关闭的风险。

主要原因是水力压裂革命带来了廉价天然气的过剩。当它取代燃煤电厂时,它提供了更便宜的电力和更低的排放量。但这也使得核电站,特别是那些在批发电力市场放松管制的州的小型核电站,变得没有竞争力。

但核能困境的另一个原因是,它被排除在大多数州和联邦政府对清洁能源的补贴之外,这就是为什么在天然气价格较低的时期,太阳能和风能蓬勃发展的原因。

一项由无党派的联邦国会预算办公室进行的最新研究发现,2016年,可再生能源每单位电力获得的补贴是核能的114倍,自2005年以来,补贴金额也同样高。

超过30个州(包括那些州长批评特朗普的州)都有排除核能的清洁能源任务。

即使是今天的压裂革命也是联邦补贴的产物。在1978年至2007年之间,联邦政府在化石能源研究方面投资了240亿美元,导致了压裂革命,其中包括对“非常规”石油和天然气钻探的100亿美元税收抵免补贴。

核能在 20 世纪 50 年代获得了研发资金,但自那以后的几十年里,太阳能、风能和化石燃料也获得了类似的资金。

虽然太阳能和风能在近年来显著扩张,但它们仍然只提供总电力的 6%,而核能提供 20%,而且它们的供应不可靠。

而且,太阳能和风能全年只能提供其额定功率的 10% 到 30%(具体取决于地理位置),而核能则在一年中 90% 以上的时间里,无论白天黑夜、雨天晴天都能可靠地提供电力。

更糟糕的是,对风能的补贴造成的反常激励迫使伊利诺伊州等州的核电站在电网面临被风能产生的大量电力冲击(通常在不需要的半夜)而过载的风险时,支付电力生产罚款。

虽然电池变得更便宜了,但它们仍然太稀缺和昂贵,无法为太阳能和风力发电场提供后备电力。仅存储加利福尼亚州 Topaz 太阳能发电场(世界上最大的太阳能发电场之一)白天产生的 10% 的电力,就需要 62,000 个特斯拉的 6.4kWh Powerwall 电池。特斯拉在 2016 年第一季度的销量总计为 2,500 个。

这意味着太阳能和风能无法取代化石燃料,更糟糕的是,它可能会锁定天然气,而天然气是在风停止吹动和太阳停止照射时迅速取代损失的太阳能和风力发电所必需的。

从长远来看,国会应该对碳排放征税,并将这笔钱返还给费率支付者。这种方法将为所有形式的清洁能源创造强大的激励和公平的竞争环境。它将给所有美国人,即使是对气候变化持怀疑态度的人,支持积极行动的理由。

与此同时,那些直言不讳地倡导气候行动的州长必须采取行动来保护核电站,一旦关闭,核电站就无法重新启动。

去年,我们两人和数十位其他学者和科学家敦促伊利诺伊州和纽约州的立法机构和州长承认核电站的环境效益。这两个州最终都这样做了,而且每单位电力的成本低于给予风能和太阳能的补贴。

现在,包括加利福尼亚州、俄亥俄州、康涅狄格州、宾夕法尼亚州和新泽西州在内的其他州(这些州的州长批评了特朗普总统退出巴黎协定的行为)也应该效仿,用更强硬的行动来配合他们强硬的言论。

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