聯(lián)合國氣候峰會(huì)將于年底在巴黎舉行，世界各國和各種組織都在研究、準(zhǔn)備自己的立場(chǎng)和對(duì)策。G7——世界七大工業(yè)國，儼然“世界政治局”，在德國一小鎮(zhèn) 開會(huì)。會(huì)后發(fā)表宣言說，它贊同“大幅減少全球溫室氣體排放”，“至2050年，全球每年必須在2010年的基礎(chǔ)上減少40%-70%的溫室氣體排放”，并 且“在本世紀(jì)結(jié)束時(shí)達(dá)成全球經(jīng)濟(jì)去碳化”。

鑒于世界對(duì)氣候變化嚴(yán)重威脅認(rèn)識(shí)逐漸加深，有可能就上述“愿景”達(dá)成某種“共識(shí)”，致使電力系統(tǒng)發(fā)生重大 變化?！秶H核工程》雜志專欄作家史蒂夫•基德(Steve Kidd)是資深核專家和經(jīng)濟(jì)師，“鐵桿”挺核人士。站在全球高度看到這種“變化”的深遠(yuǎn)影響，其觀點(diǎn)值得重視;但把核能的希望寄托于中國(和印度)，還 值得“商榷”[1]。

漫畫：“告訴你，這個(gè)國家不適宜建核電廠!”

史蒂夫•基德先生說，“隨著可再生能源的出現(xiàn)和小型、靈活燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的崛起，電網(wǎng)變得更復(fù)雜。電力公司需在傳統(tǒng)電廠作用還不明朗的市場(chǎng)上適當(dāng)保持競(jìng)爭(zhēng)力。”大約15年前，他曾看過一本書，即倫敦皇家國際事務(wù)研究所(查塔姆宮)資深研究員沃爾特•帕特森(Walt Patterson)的《電力變換：未來發(fā)電的變化》[2]。此人雖是加拿大培訓(xùn)的核物理學(xué)家，后轉(zhuǎn)而反對(duì)核工業(yè)，在英國成了最堅(jiān)定的“對(duì)手”之一。

這本書不專談核電，主旨是傳統(tǒng)供電模式，大多集中于發(fā)電裝置，通過龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)給遠(yuǎn)方的客戶供電。這種模式要被分布式發(fā)電取代，靠后者給當(dāng)?shù)毓╇?mdash;—事實(shí)上，就是每家每戶最終可能有自己的發(fā)電裝置，并與地方電網(wǎng)連接，提供多余或獲得缺少的電力。這樣接入的供電模式必然使核電遭受相當(dāng)大的困難，因?yàn)榉植际较到y(tǒng)不需要大型發(fā)電機(jī)組，而且實(shí)際上整個(gè)(核電本來基于的)基荷供電概念完全消失了。

他完全不贊同這本書的觀點(diǎn)，意見集中在這樣的分布式系統(tǒng)既昂貴又存在供電可靠性問題。幾乎沒有證據(jù)可以證實(shí)客戶需要把小型發(fā)電裝置隱蔽在廚房內(nèi)遠(yuǎn)離水槽的位置，而不靠國家電網(wǎng)供電。

在發(fā)達(dá)國家，風(fēng)電從不會(huì)引起更多的關(guān)注。而這證明一個(gè)人預(yù)測(cè)未來，必須永遠(yuǎn)謹(jǐn)慎小心。這種“意識(shí)”還停留在上個(gè)世紀(jì)50年代，人們回顧陸地和海上風(fēng)力渦輪機(jī)(那時(shí)早就被逐出主流電源)，曾把它作為世界能源歷史上一個(gè)相當(dāng)可笑的“插曲”，但伴隨而來的某些供電方面的改變會(huì)保留下來。在發(fā)達(dá)國家，電力系統(tǒng)不可能演變?yōu)橥耆植际降?，但目前的確發(fā)生了某些根本性的變化。

電力需求

舊的、對(duì)電力“供不應(yīng)求”的擔(dān)心多半消失了，突然有了相對(duì)的“富足”。雖然不時(shí)擔(dān)心老發(fā)電機(jī)組、多半是燃煤發(fā)電機(jī)組關(guān)閉，照明消失，必須選擇替代能源，但“根本立場(chǎng)”是更加穩(wěn)妥。

在需求方面，發(fā)達(dá)國家的電力已變得與經(jīng)濟(jì)增長“脫鉤”了，而且證明以前需求穩(wěn)定增長的“預(yù)測(cè)”并不正確。由于工業(yè)結(jié)構(gòu)從重工業(yè)轉(zhuǎn)向服務(wù)，改變的結(jié)果達(dá)到某種程度，僅僅意味著電力需求從西歐和北美轉(zhuǎn)向快速發(fā)展的國家如中國和印度。因此，這些國家需要添加大型發(fā)電機(jī)組以滿足需求，今后核電仍然有極好的前景。基荷電力快速增長的需求，在觀念上能靠大型、環(huán)境無害的發(fā)電機(jī)組來滿足。

但是，發(fā)達(dá)國家的需求“變動(dòng)”比工業(yè)結(jié)構(gòu)的變化更進(jìn)一步。節(jié)能變得非常重要，更新的日用商品比過去的更高效。今天人們家里有更多設(shè)備是電動(dòng)的，但大多用電量不大。對(duì)于許多人，確保智能手機(jī)保持充電變成了主要的擔(dān)憂，而消耗電網(wǎng)上的電量相當(dāng)少;手機(jī)制造商正在努力降低消耗，使電池持續(xù)的時(shí)間更長。例如在德國，現(xiàn)在的家庭耗電量低于上個(gè)世紀(jì)90年代，而且就全球而言，以前假設(shè)需求會(huì)有年平均2-3%的增加，也成了“問題”。

現(xiàn)已認(rèn)識(shí)到，最便宜和最清潔能源的選擇是不要浪費(fèi)。能源效率類似添加燃料，而投資能賺取大量、甚至快捷的回報(bào)。建筑物設(shè)計(jì)是一個(gè)加熱和冷卻可節(jié)省許多能源的領(lǐng)域，現(xiàn)在的利用率是個(gè)重要因素。老式建筑物設(shè)計(jì)很少想到節(jié)能，這是進(jìn)步的障礙，但是可以逐步加以改進(jìn)，或者用新建筑來替代。

電價(jià)上漲也與急切追求更高的效能有關(guān)。需要在新發(fā)電能力上大量投資，意味著客戶的電價(jià)升高超過一般通貨膨脹之前(許多發(fā)達(dá)國家現(xiàn)在的通貨膨脹率很低，甚至是負(fù)值)。為得到既定的可再生能源需要付出巨額的補(bǔ)貼，而在英國，建設(shè)新型核電站的計(jì)劃要包括高而有保證的電價(jià)。

對(duì)于處在收入分配底端的人們，存在的風(fēng)險(xiǎn)是電價(jià)更高會(huì)導(dǎo)致“能源貧困”，但想把電力作為寶貴商品，更高的電價(jià)提供了清晰的刺激。有想把電力作為像水那樣“免費(fèi)商品”的傾向，風(fēng)險(xiǎn)是大量被浪費(fèi)了。目前更多人公認(rèn)的是，客戶要獲得充足的供應(yīng)，就要包含“真實(shí)的成本”。

另一個(gè)越來越重要的領(lǐng)域是儲(chǔ)存。要實(shí)現(xiàn)間歇性可再生能源的全部潛能和重大收益，急切需要電池技術(shù)。絕大多數(shù)分析師相信在可再生能源中，太陽能發(fā)電提供最大潛能;隨著太陽能板的成本下降，與蓄電池相互連接正變得經(jīng)濟(jì)可行。便宜的住宅發(fā)電也可儲(chǔ)存熱能，而電動(dòng)汽車就是一種儲(chǔ)存能力。

任何電源系統(tǒng)中最昂貴的是峰值時(shí)間耗電，那時(shí)最昂貴的發(fā)電機(jī)組必須投入運(yùn)行。因此，可刺激客戶削減他們的電力需求量，而不啟動(dòng)這種機(jī)組?；ヂ?lián)網(wǎng)使之有可能更有效地產(chǎn)生、儲(chǔ)存和管理數(shù)據(jù)，現(xiàn)在可用于電力系統(tǒng)。傳感器現(xiàn)在能夠搜集大量能源利用的數(shù)據(jù)，而計(jì)算機(jī)的能力和算法能對(duì)客戶提供激勵(lì)，控制峰值時(shí)間的耗電量，需求低時(shí)增加消耗量。利用智能電表提供經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有可能“展平”負(fù)荷曲線，但目前還不知道怎樣才能快速推出這種計(jì)劃。供替代的選擇是編程的個(gè)人智能裝置，以便使效率最大化。關(guān)鍵是同時(shí)使許多客戶實(shí)現(xiàn)許多少量的個(gè)人節(jié)電，真正“集腋成裘”。

供電形勢(shì)

就供方而言，一個(gè)簡單的事實(shí)是，發(fā)電并不難，而且隨著可再生能源技術(shù)的出現(xiàn)，有大量“現(xiàn)成“的選項(xiàng)。一直認(rèn)為，有更好的需求管理，就進(jìn)入“能源充裕的世界”。非常規(guī)天然氣對(duì)北美的電力業(yè)務(wù)有極大的沖擊，而在歐洲，可再生能源處于支配地位。現(xiàn)在電力傳輸成本也在急降，歸因于“固態(tài)技術(shù)”使高效的直流技術(shù)(DC)安全而且更靈活。以前孤立的電網(wǎng)現(xiàn)在可以連接起來。實(shí)際上，現(xiàn)在投資電網(wǎng)和建設(shè)新發(fā)電能力同樣重要，而且對(duì)可再生能源電源進(jìn)入市場(chǎng)、在歐洲連接國家電力市場(chǎng)“至關(guān)重要”。

這些變化的結(jié)果是，電力工業(yè)的舊模式在“毀滅”，而且在某些國家又那么快。把高壓電力送給遠(yuǎn)方被動(dòng)的客戶，滿足波峰和波谷需求，是個(gè)穩(wěn)定、有利可圖而且“循環(huán)持續(xù)”的交易。但隨著可再生能源電力和小型、靈活的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的推出，我們已進(jìn)入新的世界。此時(shí)需求可調(diào)地匹配供應(yīng)，而不是相反。因而電網(wǎng)變得更復(fù)雜。這非常類似計(jì)算機(jī)的計(jì)算過程，從主機(jī)和終端平行切換到“云”存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)電廠和電網(wǎng)仍然會(huì)起作用，但越來越可能成為一種“備份”。

對(duì)于已建立的供電企業(yè)，業(yè)務(wù)模式必須改變。對(duì)它的威脅類似上個(gè)世紀(jì)90年代電話公司面對(duì)臨移動(dòng)電話，或者今天的報(bào)紙面對(duì)社交媒體的到來。在德國，傳統(tǒng)的供電企業(yè)只好通過勾銷在核電上有利可圖的投資、也通過可再生能源方面競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的巨大投資，實(shí)際上被毀滅。在其他國家，諸如英國，傳統(tǒng)模式或許幸存相當(dāng)長時(shí)間，但公司從管制電價(jià)掙得的利潤相當(dāng)少。電力市場(chǎng)上的這些變化本質(zhì)上是不可阻擋的，而且最終還要以這樣或那樣的方式，延伸到所有發(fā)達(dá)國家的電力市場(chǎng)。

附圖1：硅光伏模塊價(jià)格隨裝機(jī)上升快速下降潛力很大;陸上風(fēng)能便宜而豐富，價(jià)格下降緩慢并需研究維護(hù)降價(jià)的勢(shì)頭。

核能該怎么辦?

在發(fā)達(dá)國家，核電有嚴(yán)重問題，有來自替代發(fā)電形式的巨大競(jìng)爭(zhēng)。雖然可以認(rèn)為，其中某些是過度資助造成的，比起有“必要”造成了更高的電價(jià)，看來好像這個(gè)趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。投資巨大發(fā)電資產(chǎn)會(huì)非常困難，特別是因?yàn)榱看蟆⒇?cái)政上可靠的供電企業(yè)可能逐漸消失。另一方面，盡管歐洲在奮力爭(zhēng)取整合電力生產(chǎn)，仍然還是個(gè)國家層面上的“多樣性”選擇;英國、捷克、芬蘭和波蘭因特殊情況，可能會(huì)進(jìn)一步投資大型核電機(jī)組。

在非洲和其他更貧窮的國家，核的前景看來更糟。這些國家“倒不如”先普及“手機(jī)”技術(shù)，很可能會(huì)“跳”過一個(gè)發(fā)展階段。就像固定電話的集中供電問題可以跳過去一樣，因?yàn)榭梢?借助太陽能發(fā)電)直接轉(zhuǎn)為分布式供電模式。如果世界上16億人現(xiàn)在沒有常規(guī)電力供應(yīng)，幾乎肯定不會(huì)通過核電來實(shí)現(xiàn)。核工業(yè)可以夢(mèng)想，國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)可以派遣代表團(tuán)評(píng)價(jià)核電對(duì)這些國家的適宜性，但相信面對(duì)電力行業(yè)更顯著的趨勢(shì)，有“小題大作”之嫌。

因此，只在相對(duì)少數(shù)強(qiáng)大的發(fā)展中國家，核能才有許多“機(jī)會(huì)”。城區(qū)有大量集中的電力需求，中國和印度顯然是核未來的關(guān)鍵推動(dòng)者。核能的獨(dú)特“賣點(diǎn)”是它能同時(shí)在一個(gè)地點(diǎn)(而且以非常有限的燃料輸入)提供大量相對(duì)便宜的電力。這不是說提供“清潔電力”。在這方面有許多方法，世界能借助更好的能源選擇改善環(huán)境，而核能只可以對(duì)此做出“有限”的貢獻(xiàn)。電力市場(chǎng)有廣闊的趨勢(shì)，在狀態(tài)不好的市場(chǎng)上促銷核電是不經(jīng)濟(jì)的，而且資源需要集中，核電才能發(fā)揮作用。

附圖2：太陽提供地球表面的能源是人類能源總需求的5000倍，亞洲、非洲發(fā)展中國家太陽能資源特別豐富，未來世界能源需求增長大部分在亞非。

“讀后感”言

我是個(gè)“不可救藥”的核能“原教旨主義者”，從不懷疑核能未來在世界能源藍(lán)圖中將扮演重要角色。但讀了基德先生的文章，仍然感到“震驚”。稍微擴(kuò)大觀察范圍，就可證明基德先生所言有一定道理。

在美國，“核電廠贏利能力受到低價(jià)天然氣的威脅……基沃尼(Kewaunee)和佛蒙特•揚(yáng)基(Vermont Yankee)核電廠已經(jīng)永久退役”(盡管許可證延伸已獲準(zhǔn))。“如果天然氣工業(yè)成功地使其‘價(jià)格戰(zhàn)’支撐一、兩年，多達(dá)20臺(tái)以上的核電機(jī)組可能會(huì)過早停閉。而且這些機(jī)組一旦退役，就不會(huì)重返市場(chǎng)”[3]。

非洲約10億人口用不上電。“管理不善、腐敗、領(lǐng)導(dǎo)能力差和能源設(shè)施缺乏維修，使非洲沒有足夠的清潔能源”。法國敦促G-7在非洲投資可再生能源，以抵消這個(gè)大陸經(jīng)濟(jì)增長對(duì)全球碳排放的可能影響[4]。

原英國政府首席科學(xué)顧問，杰出的科學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和實(shí)業(yè)家大衛(wèi)•金(David King)爵士等提出了《全球阿波羅規(guī)劃》(A GLOBAL APOLLO PROGRAMME TO COMBAT CLIMATE CHANGE)。他們認(rèn)為，“為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，只要使清潔能源生產(chǎn)變得比煤炭、天然氣和石油更便宜就夠了”。這個(gè)挑戰(zhàn)是技術(shù)性的，需要使之成為科學(xué)家和工程師們的重要關(guān)注點(diǎn)，就像“冷戰(zhàn)時(shí)期美國把人送上月球的阿波羅規(guī)劃”。應(yīng)對(duì)氣候變化的《全球阿波羅規(guī)劃》需要國際的共同努力，目標(biāo)是“2020年在世界陽光充足部分、2025年在全世界，新建可再生能源為基荷的電源變得比新建煤電更便宜”。大衛(wèi)•金爵士曾以氣候外交大使的身份訪問過60個(gè)國家，許多國家對(duì)這個(gè)計(jì)劃感興趣，包括中國和印度。氣候科學(xué)家和德國總理默克爾的原顧問約翰•舍恩胡貝爾(John Schellnhuber)教授，稱此阿波羅計(jì)劃“真誠而巧妙”，很可能成為阻擋氣候變化的“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”[5]。

在核電方面，基德先生看重中國(和印度)，使我有些“警惕”：是否“有所顧忌”而“言不由衷”?因?yàn)?ldquo;電力市場(chǎng)上的這種變化”實(shí)質(zhì)上指太陽能沖擊，“本質(zhì)上是不可阻擋的”，中國和印度成為例外的可能性值得懷疑……

“后福島時(shí)代”，現(xiàn)實(shí)中國核電因執(zhí)意追求“最先進(jìn)技術(shù)”和“最高安全標(biāo)準(zhǔn)”，顯得有點(diǎn)“無所適從”，進(jìn)展緩慢甚至有可能停滯。中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得成效，用電量“下降”或成“新常態(tài)”。前幾年電網(wǎng)棄水、棄風(fēng)、拒絕太陽能，現(xiàn)在開始要求核電“調(diào)峰”并非不可理解。因?yàn)閲鵂I“公用事業(yè)企業(yè)”不能有人“發(fā)財(cái)”，有人“挨餓”?，F(xiàn)在“純核電”能力需要“想轍”，給運(yùn)行機(jī)組尋求持續(xù)安定、平靜的運(yùn)營環(huán)境。在這點(diǎn)上，國核既“安全高效”保持政治上的“正確”，現(xiàn)又完成了與中電投兩個(gè)“優(yōu)績股”合并經(jīng)濟(jì)上的“英明”，著實(shí)令人羨慕。

純屬個(gè)人觀點(diǎn)，與任何組織或個(gè)人無關(guān)，歡迎批評(píng)指正(dumhai@126.com)。

依據(jù)資料與注釋：
1. Steve Kidd, Changes in power systems – are they bad for nuclear? NEI, 2 June 2015
2. 指《Transforming Electricity：The Coming Generation of Change》，（1999年01月出版）
3. Rod Adams, Stanford’s University’s New Natural Gas Initiative, Atomic Insights, May 30, 2015
4. Stacy Meichtry and Matina Stevis，France Urges G-7 to Invest in Renewable Energy in Africa，WSJ，June 6, 2015
5. Damian Carrington, Global Apollo programme seeks to make clean energy cheaper than coal, the guardian, 2 June 2015