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| 從核能興衰看未來能源轉(zhuǎn)型的風(fēng)險 |
| 來源：能源雜志 作者：王海濱 時間：2020/11/26 |
民用核能的用途主要有兩個，一個是發(fā)電，一個是供熱，發(fā)電比供熱應(yīng)用得更多，所以我們說的核能通常指的是核電。
核能是不是清潔，至今尚有爭議；但是其低碳，是顯而易見，沒有爭議。大約半個世紀(jì)之前，核能發(fā)展曾經(jīng)被人們視為能源行業(yè)的救星。當(dāng)時許多人相信核電將會永遠(yuǎn)滿足人類社會的所有能源需求。
然而，時至今日，在西方社會，這樣的想法早已蕩然無存。這個變化對我們目前熱烈討論的低碳發(fā)展、能源轉(zhuǎn)型有什么啟示呢？
核能在西方由盛至衰
在美國，核能發(fā)展比歐盟更早地進(jìn)入了幻想破滅的時期。20世紀(jì)60年代和70年代是美國核能發(fā)展的黃金時期，當(dāng)時在美國，許多人預(yù)期從80年代中期起，輕水反應(yīng)堆裝機(jī)容量每年將增加5,000萬千瓦；到80年代中期，液態(tài)金屬快中子增殖堆（liquid metal fast breeder reactor, LMFBR，簡稱快堆）將投入商業(yè)運(yùn)行，而到1995年前后，快堆裝機(jī)容量增量也會達(dá)到5,000萬千瓦/年。到1990年，核電將把火電趕盡殺絕。但是，事實(shí)上，1978年之后美國國內(nèi)就基本上沒有出現(xiàn)過新的核電項(xiàng)目，且沒有一個商業(yè)快堆投運(yùn)。
美國核電的不景氣在世界上不是個案。根據(jù)BP數(shù)據(jù)，2019年世界核電發(fā)電量為2,796太瓦時，低于2006年2,803太瓦時的歷史峰值。具體到地區(qū)，在美國核電萎靡不振的同時，歐洲和日本核電明顯衰落。
歐盟國家核電峰值出現(xiàn)在2004年，當(dāng)年的核電發(fā)電量是1,009太瓦時，到2019年，已經(jīng)下降到822太瓦時，降幅達(dá)到18%。其中，德國原本是歐洲核電強(qiáng)國之一。2011年日本福島核事故發(fā)生后，德國政府宣布將逐漸放棄核電。之后至今，德國政府的這一立場沒有發(fā)生變化。1998年，日本核電發(fā)電量為326太瓦時，到2019年，已經(jīng)下降到65.6太瓦時，降幅達(dá)到80%。實(shí)際上，在2014年，日本境內(nèi)的核電機(jī)組更是全部關(guān)閉，核電發(fā)電量為零。
核能發(fā)展受困于經(jīng)濟(jì)和安全制約
當(dāng)然，我們會說風(fēng)電、光伏發(fā)電等可再生能源與核電有很大不同。核電對人類的安全威脅是大范圍和長期的；從歷史上和現(xiàn)實(shí)中看，核電與核武器之間有千絲萬縷的聯(lián)系；核電發(fā)展還有核廢料處理的棘手問題需要解決，高放射性核廢料不但放射性水平極高，而且其半衰期可以高達(dá)幾萬到幾十萬年之久，所以核廢料的處理問題是懸在核電發(fā)展頭上的達(dá)摩克里斯之劍。
核能發(fā)展的另一個關(guān)鍵障礙是經(jīng)濟(jì)問題。核能業(yè)無法用經(jīng)濟(jì)可行的辦法解決民眾對核電安全的擔(dān)憂。
如果核電站只實(shí)行較低的安全標(biāo)準(zhǔn)，或者它們所在的國家對核電站只提出較低的安全要求，雖然會減少核電站的建設(shè)成本，并縮短核電站的建設(shè)周期，但是會引發(fā)民眾更多的安全疑慮。反過來，如果政府對核電站提出很高的安全要求，核電站被要求通過安裝多重安全殼和堆芯熔化緊急處理系統(tǒng)（比如堆芯熔融物捕集器和堆芯冷卻系統(tǒng)）來把發(fā)生核事故的概率降低至極致，建造和維護(hù)成本會大幅增加，核電站建造工期也會延長。工期的延長、安全成本的上升會導(dǎo)致核電站造價總成本的上升，而總成本的上升一方面會讓核電在與火電甚至可再生電力的經(jīng)濟(jì)性比拼中越來越處于劣勢（這是實(shí)際發(fā)生的情況），另一方面會讓核電項(xiàng)目在資本市場上失寵，而融資困難無疑將放緩核電發(fā)展的步伐。
在幾次主要的核事故之后，美國、日本和歐洲國家的政府出于揮之不去的安全擔(dān)憂，要么像德國等國家一樣，加快讓境內(nèi)現(xiàn)有核電站退役并停止批準(zhǔn)建設(shè)任何新的核電站，要么像美國等國家一樣對核電站提出了更加嚴(yán)苛的安全要求，結(jié)果也“殺死”了絕大多數(shù)核電發(fā)展計劃。
風(fēng)光發(fā)電等可再生能源可能會受困于經(jīng)濟(jì)性太差，或者引發(fā)社會矛盾，但至少它們不可能會導(dǎo)致大范圍、嚴(yán)重和可能長達(dá)上萬年的安全威脅。
“前浪”對“后浪”的啟示
20世紀(jì)80年代之前，世界曾經(jīng)出現(xiàn)過一輪發(fā)展低碳能源的熱潮，核電站是當(dāng)時推動能源轉(zhuǎn)型的主力軍。如今，從推進(jìn)低碳發(fā)展、加強(qiáng)氣候治理的強(qiáng)大動機(jī)出發(fā)，全球正在再次戮力發(fā)展低碳能源。那么，“前浪”可以對“后浪”說些什么呢？
第一，能源轉(zhuǎn)型從來不是線性發(fā)展的，能源轉(zhuǎn)型的道路從來不是、今后也不可能會是一帆風(fēng)順的，相反，它隨時可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。
第二，在任何一個國家（不論它是大政府、小社會的國家，還是小政府、大社會的國家）里，決定能源轉(zhuǎn)型最終命運(yùn)的因素是公眾接受程度。在不受到強(qiáng)制的情況下，普通民眾會綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、便利性和安全這三方面因素，來決定自己是否接受新的能源產(chǎn)品。比如，在買電動汽車或者燃油汽車時，如果不受到限購、限行、補(bǔ)貼等政策的影響，理性的消費(fèi)者通常會綜合考慮購車成本、用車成本、續(xù)航里程、安全性、駕車感受等因素，來決定選擇哪一類車，以及哪一款車。
第三，“新能源”當(dāng)自強(qiáng)。從長遠(yuǎn)看，新的能源產(chǎn)品必須真正具有競爭力，才能在市場中站穩(wěn)腳跟，而能源轉(zhuǎn)型才能成功。政府補(bǔ)貼和強(qiáng)制政策或許能起到比較重要的“第一推動”的作用，但無法長期“照顧”新的能源系統(tǒng)。推動能源替代與轉(zhuǎn)型的兩個關(guān)鍵因素是新能源相關(guān)技術(shù)和裝備的先進(jìn)程度，這個先進(jìn)程度不僅是和新能源的過去相比，更是和“老能源”相比。
最后，目前這一輪能源轉(zhuǎn)型的過程一定會比較緩慢，至少要耗費(fèi)幾十年，一個關(guān)鍵原因是它需要重塑人們的價值觀。
回顧歷史，過去歷次能源轉(zhuǎn)型不涉及重塑價值觀的問題。長期以來，人們認(rèn)為便宜、高效的能源是好能源，相反昂貴、低效的能源是壞能源。歷史上用煤炭代替木炭、用石油消費(fèi)替代煤炭消費(fèi)的能源轉(zhuǎn)型都滿足了人們追求效用最大化的心理。
但是，這一次能源轉(zhuǎn)型不一樣，因?yàn)橛眯履茉刺娲鷤鹘y(tǒng)能源似乎并不符合人們對效用最大化的本能追求。比如，燃煤發(fā)電把煤炭的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，單臺裝機(jī)容量可以達(dá)到100萬千瓦，且可以持續(xù)和穩(wěn)定地運(yùn)行很長時間。相反，風(fēng)電和光伏發(fā)電項(xiàng)目的裝機(jī)容量通常較小，全場加起來也難以達(dá)到100萬千瓦；而且，由于自然條件的變化，風(fēng)光電的穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致它們的負(fù)荷因子遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上燃煤發(fā)電等火電。目前，全世界光伏發(fā)電的負(fù)荷因子平均值只有20%，風(fēng)電略高，為25%左右。
我們姑且不論風(fēng)電和光伏發(fā)電是否取得了與煤電相比的價格優(yōu)勢，單單它們的效率低、穩(wěn)定性差這一點(diǎn)，就顯然不符合人們對高效的偏愛。眾所周知，和傳統(tǒng)電力相比，可再生電力的優(yōu)勢在于它們低碳、無污染，這些當(dāng)然是可貴的。但是，民眾在激賞它們環(huán)保好處的同時，也要讓自己接受它們的相對低效和不穩(wěn)定。不難想象，這難免涉及到社會心理的掙扎和斗爭。
另一個很明顯的例子是燃油車和電動汽車之間的比較。買車時，消費(fèi)者同樣會追求效用最大化，其內(nèi)容比較復(fù)雜，主要有價格便宜、便利和安全，等等。100多年前，即在20世紀(jì)初，燃油汽車和電動汽車差不多同時出現(xiàn)，并進(jìn)行了一場激烈的較量。較量的結(jié)果是燃油汽車大獲全勝，電動汽車完全被掃出了市場。回顧當(dāng)時的競爭，燃油汽車之所以橫掃整個市場，最厲害的殺招是便宜。
1901年，在美國得克薩斯州休斯頓附近發(fā)現(xiàn)巨型的紡錘頂（Spindletop）大油田，之后美國原油產(chǎn)量急劇增長，油價大幅下跌，這讓燃油汽車的動力價格明顯下降。借助這一非常有利的因素，再加上福特公司用流水線作業(yè)法大量生產(chǎn)其標(biāo)志性的“T-model”燃油汽車，使燃油汽車的造價快速下跌。燃油汽車明顯的購買和使用成本優(yōu)勢讓它的勝出變得毫無懸念。在那次“世紀(jì)之戰(zhàn)”中，燃油汽車和電動汽車這兩條路線之間的競爭勝負(fù)已定。
如今，電動汽車打著低碳、環(huán)保的旗號再次回到戰(zhàn)場，實(shí)際上不符合人們對效用最大化的本能追求。因此，不論在美國、歐盟、韓國還是在中國，政府都需要采取經(jīng)濟(jì)手段（比如提供補(bǔ)貼或者稅收抵扣）和行政手段（包括提高針對車輛的碳減排或燃油經(jīng)濟(jì)性要求，在車道使用、停車等方面對燃油車輛實(shí)施歧視性政策，甚至提出禁止銷售燃油車輛的計劃以影響消費(fèi)者的預(yù)期，等等），以推動電動汽車發(fā)展，讓電動汽車盡快在燃油汽車筑的城墻上挖開一個窟窿，并進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。
化石能源之所以被稱為“傳統(tǒng)能源”，是因?yàn)閲@化石能源已經(jīng)形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈。而風(fēng)光電等被稱為“新能源”，則必然意味著它們要頂著來自“守軍”的如雨炮石，努力在城墻上鑿孔。當(dāng)然，世上任何的“挖墻腳”，都不是那么容易的。打一個不恰當(dāng)?shù)谋确剑患夜S有一個長期的供貨商，它的機(jī)器裝備已經(jīng)完全適應(yīng)了該供貨商提供的原材料。現(xiàn)在另一個供貨商要挖老供貨商的墻角，但是它提供的原材料和老供貨商的不一樣。那么，后來者成功的一個前提是工廠愿意為了它改換其生產(chǎn)系統(tǒng)。難度之大，可想而知。
綜上，關(guān)于能源轉(zhuǎn)型的勇氣和決心當(dāng)然可嘉，但是我們需要保有足夠的耐心。
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