碳減排需要廣泛的發電技術

電力行業組織表示,透過增加風力發電、新建核電站、碳捕獲與封存以及提高效率,大幅減少溫室氣體排放是有可能實現的。

行業頂級研究機構昨天表示,電力行業可以透過建設新的核電站、封存燃煤電廠排放物、增加風能並提高效率,到2050年大幅減少溫室氣體排放。

電力研究所關於電力生產脫碳的報告指出,大力推進新技術可以在2030年將發電廠的二氧化碳排放量在2005年的水平上降低41%。

電力研究所關於能源技術進步的結論被輸入到第二個計算機模型中,以評估到2050年從電力部門削減80%的1990年水平的碳排放的成本,這與眾議院透過的氣候法案的目標大致相符。


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電力研究所稱,如果採用“全面的”技術方案組合,包括新建核電站、擴大風力發電和碳捕獲,那麼到2050年,以當前美元計算的電價將上漲80%。電力研究所報告稱,如果採用“有限的”發電方案,不包括碳捕獲和新建核電站,電價將比現在飆升210%。

電力研究所總裁史蒂夫·斯佩克在昨天於加利福尼亞州西湖村舉行的行業高管和監管機構會議上介紹調查結果時表示:“我們的分析清楚地表明,電力部門必須積極部署全面的技術組合,以實現低碳能源未來,同時限制對國家經濟的成本。”

基於其研究,電力研究所得出結論,到2020年,從燃煤電廠捕獲和封存碳排放物在技術上是可行的,並且假設新的法規將到位以支援該策略。它還假設到2030年可以建造45座新的核電站,利用現有反應堆場址,增加64吉瓦的新容量。

報告的合著者,電力研究所能源技術評估中心主任雷維斯·詹姆斯說:“這些假設中的每一個都基於這樣一個問題,即從科學和工程的角度來看,我們能做到嗎?這可能會很昂貴。這可能充滿政策挑戰,但從技術上來說是否可行?坦率地說,這樣做的精神是暫時拋開政策挑戰和財務挑戰,首先評估技術潛力。然後,您可以將財務和政策方面的擔憂疊加在其之上。”

詹姆斯補充說:“真正的問題是我們能以多快的速度建造核電站,而不是我們是否能建造核電站,以及封存技術何時能夠可用。”

關於風能和節能的保守假設

儘管電力研究所的技術判斷是基於其廣泛的研究能力,但其對能源節約和風力發電未來發展的假設比節能和可再生能源倡導者認為的可能更加保守。在政治氣氛緊張的政策環境中,能源預測差異巨大,電力研究所的這項新研究不太可能成為統一辯論的羅塞塔石碑。

電力研究所的技術評估,稱為其PRISM分析,假設到2030年,能源效率戰略將使預計的電力消耗減少8%。麥肯錫公司去年的一項研究得出結論,穩定全球溫室氣體排放所需的碳減排量中有四分之一可能來自能源效率和節約。

電力研究所的研究假設,到2030年,可再生能源發電量將增長到135吉瓦,佔發電量的15%。該目標與國會的主要目標一致,但低於能源部表示可實現的到2030年可再生能源發電量佔20%的目標。電力研究所的目標還假設,到2025年,新售汽車中有40%將是插電式混合動力汽車。

詹姆斯說:“我不認為一定有技術原因限制我們不能建造更多的可再生能源。我們決定將可再生能源的目標定在那一點[15%]。”

“這些都是雄心勃勃的目標。在金融投資和政策環境方面,必須發生很多事情。但至少從技術上來說,達到這些目標是可行的。”

成本估算

電力研究所新分析的第二步是將PRISM模型的技術結論輸入到名為MERGE的美國經濟計算機模型中,以確定不同的碳減排策略將花費多少。在MERGE模型的計算中,到2050年氣候排放量減少80%被固定為一項要求。該模型尋求未來幾年能夠滿足該要求的最有效的發電組合。

電力研究所的研究報告稱:“二氧化碳減排目標是可以實現的,挑戰在於可負擔性。”

斯佩克說,全面的方案組合將到2050年將電力成本控制在比當前水平高80%的範圍內,而且透過一系列能源研究的突破,這個數字可能會降至接近今天的成本。

在其有限的方案組合評估中,電力研究所沒有增加大量新的核電,風力發電有所增長,但仍保持在發電量的15%。電力消耗也需要大幅減少。

到2020年,由於碳排放上限的限制,傳統的燃煤電廠必須逐步淘汰,取而代之的是天然氣發電量飆升,提供了一半的電力。在這種情況下,能源價格將比當前成本上漲210%。

詹姆斯說,電力研究所假設天然氣價格會不斷上漲——即使有來自頁岩氣和其他非常規來源的新供應。他補充說,為了實現80%的碳減排目標,碳價格——以及電價——將不得不攀升。

詹姆斯說:“必須發生的需求減少必須由價格訊號驅動——更高的電價。”在有限的方案下,“需求增長的差異是巨大的,深刻的。”

詹姆斯說,如果沒有核電和燃煤排放物封存,到2050年,需求減少將不得不攀升至2萬億千瓦時。他說,這相當於今天電力總消耗量的一半。“這將是一個截然不同的世界。”

電力研究所假設,新建核電站的“隔夜”建設成本為每千瓦5500美元,平均批發電力成本為每兆瓦時74美元。

核電未來發展的批評者和懷疑論者認為,新建電站的成本將大大高於此。2008年拉扎德公司的一項研究估計,新建核電站的平均成本在每兆瓦時107美元至138美元之間。

詹姆斯說:“核能和煤炭的結合在很長一段時間內可能非常重要,”這一結論可能會引發更多爭論。

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