23 октября 2020

Атомная энергетика – самый эффективный способ декарбонизации энергосистем

Atomic-Energy.ru

В новом отчете, опубликованном New Nuclear Watch Institute (NNWI), делается вывод о том, что строительство новой атомной электростанции является наиболее эффективным способом декарбонизации энергосистемы, способным снизить углеродоемкость системы до 34% на мегаватт установленной мощности по сравнению с прерывистыми возобновляемыми источниками энергии. Отчет рекомендует директивным органам не ограничиваться нормированной стоимостью электроэнергии (LCOE) для оценки общего воздействия технологий производства электроэнергии на систему.

Неудачи в приведенных затратах и ​​важность анализа на системном уровне объясняют, как узкая направленность LCOE не отражает всех переменных, в том числе зависит от того, зависит ли производство электроэнергии от погодных условий, или могут ли определенные технологии иметь дорогостоящие или вредные последствия для энергетического сектора, общества, окружающей среды и экономики.

NNWI - это британский аналитический центр, специализирующийся на международном развитии ядерной энергетики как средства, с помощью которого правительства могут обеспечить свои долгосрочные потребности в устойчивой энергии.

«По мере того, как мир выбирает, какие технологии поддерживать, чтобы ускорить переход от ископаемого топлива, рекомендации отчета могут сэкономить миллиарды как для потребителей, так и для налогоплательщиков», - сказал председатель NNWI Тим Йео в заявлении, сопровождающем публикацию отчета, - «Если энергетическая отрасль хочет быть устойчивой, рентабельной и декарбонизированной, мы должны убедиться, что, когда мы говорим о технологиях производства электроэнергии, мы выходим за рамки показателей LCOE и рассказываем полную историю».

Популярность LCOE

Основные выводы отчета заключаются в следующем: 

  • добавление ядерных мощностей к энергетической системе снижает ее углеродоемкость быстрее, чем возобновляемые источники энергии; 
  • возрастающая зависимость от возобновляемых источников энергии укрепляет долгосрочную зависимость от газа; 
  • и, расширение периодической возобновляемой генерации снижает коэффициент мощности системы, увеличивая цену на электроэнергию на остаточном рынке и потенциально увеличивая общую волатильность цен на электроэнергию.

«Популярность показателя LCOE заключается в его простоте, - говорится в отчете, - что имеет очевидную ценность для инвесторов и коммунальных компаний при оценке вероятной прибыльности конкретного проекта генерации». 

Но превращение LCOE в «средство», с помощью которого сравниваются относительные достоинства различных технологий генерации, привело к «ряду неправильных представлений о том, какое именно понятие ценности он отражает.

"Взгляды расходятся на конкретную конфигурацию технологий производства электроэнергии, которую следует поощрять и развивать, при этом особое внимание уделяется различным источникам электроэнергии с низким содержанием углерода и связанной с ними инфраструктуре. Такое положение дел частично отражает безобидную истину о том, что оптимальный курс действий в одной области не обязательно будет столь же эффективным (или даже осуществимым) в другой - как всегда, контекст имеет значение ", - сказано в отчете.

Затраты на интеграцию, связанные с расширением возобновляемых мощностей, могут быть «разложены на их прямые и косвенные компоненты», говорится в отчете, причем первые связаны с прямым увеличением затрат в более широкой системе, а вторые - с тем, как возобновляемые источники энергии действуют для снижения собственной стоимости. Прямые затраты - это сетевые и балансировочные затраты, а косвенные - профильные.

Согласно исследованию, оценки системных затрат, связанных с технологиями периодической возобновляемой генерации, варьируются от 10% до 50% их приведенной стоимости, в зависимости от объема расчета и доли в общей генерации, которую они составляют.

Стоимость электричества

В отчете отмечается, что сектор электроэнергетики находится в центре внимания климатической политики из-за доступности существующих низкоуглеродных технологий производства и высокой вероятности того, что окончательная декарбонизация других секторов, таких как отопление, промышленность и транспорт, ни в коей мере не будет зависеть от больших процессов электрификации.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата заявила, что для достижения целей Парижского соглашения потребуется почти полная декарбонизация электроэнергетики к середине века. NNWI заявляет, что это «неизбежный факт», и что успешный переход к декарбонизированному электроэнергетическому сектору будет зависеть от того, сможет ли его реализация быть осуществлена ​​экономически эффективным способом, который не ставит под угрозу способность современных энергосистем снабжать потребителей и промышленность.

Основываясь на данных из Европы и США, в исследовании подчеркиваются три вывода.

Во-первых, ежегодное изменение доли общей выработки, приходящейся на атомную энергетику, оказывает наибольшее (отрицательное) влияние на углеродоемкость системы - по сравнению с другими низкоуглеродными технологиями, такими как гидроэнергетика и переменные возобновляемые источники энергии. В расчете на мегаватт установленной мощности ядерная энергия связана с уменьшением углеродоемкости энергосистемы на 34% больше, чем возобновляемые источники энергии.

Во-вторых, существует «заметное преимущество» природного газа в плане снижения углеродоемкости системы при низких долях переменных возобновляемых источников энергии в качестве доминирующей мотивации для расширения его использования для облегчения перехода с угля на газ, но эффект заметно снижается при более высоких уровнях возобновляемых источников энергии, поскольку газ становится «все более укоренившимся», поскольку требуется сбалансировать энергосистему во времена низкой генерации от возобновляемых источников.

В-третьих, распространение технологий прерывистого использования возобновляемых источников энергии связано с одновременным снижением коэффициента мощности системы в целом, что имеет последствия для стоимости производства остаточной нагрузки, а также волатильности цен на электроэнергию.