为什么没有核电，可再生能源无法做到

尽管核能和可再生能源都可用于减少碳排放，但由于其废物管理，昂贵的退役和固有的安全风险，核能并未包含在最理想的电力结构中。尽管德国和日本认为这些风险大于碳排放增加的风险，但许多其他国家/地区对风险的平衡有所不同。

伊索写了一部名为《橡树和芦苇》的寓言，橡树在那儿对芦苇说话，说它们的状况更糟，因为任何微风都会使它们弯曲。芦苇告诉他不要担心它们，因为风会使它们低头，但不会折断，而橡树无法屈服于更大的风。飓风过了一会儿。伟大的橡树虽然一开始就引以为傲，但随着芦苇弯下腰来怜悯之时，却大打雷。

电力市场正在发生巨大的变革之风，这与公用事业行业从一开始就已经看到的情况不同。天然气首次在美国超过煤炭，因为EPA法规和较低的天然气价格削弱了以前的价格优势。随着可再生能源成本的下降，更多与环境有关的客户以及政府的促销政策，可再生能源正在增加其在能源结构中的份额，并且只会继续这样做。

在需求方面，物联网（IOT），家用电池和太阳能，电动汽车以及许多电力市场的开放使客户变得更加灵活，适应性强和独立。提高电力消耗效率的驱动力还具有增加可再生能源普及率的影响，因为在相同的已安装可再生能源发电量中总共使用的电力较少。

由于核电无法适应电力需求，因此冒着走上大橡树之路的风险。有三种方法可以延长核能在能源结构中的寿命：要么通过在不同水平上定价核电来减少风能；要么通过允许其根据需求进行调整来提高核能的灵活性；或者建造更小的反应堆，使其在能源消耗下under缩。风，即随着每个增量反应堆的变小，增加电网的灵活性。

减轻风：通过针对风险和碳排放的政策制定核电定价

随着公用电网变得更加绿色，需要更多的灵活性和/或存储以允许风和太阳能的间歇性。使用定价策略，天然气工厂的灵活性以及工业和商业设施的需求管理，可以相对简单地处理前5％至10％的费用。但是，一旦可再生能源的渗透率变得足够大，这些策略就不再足够了。

一旦可再生能源普及率提高了60％以上，与电网进一步脱碳相关的挑战就会成倍增加，这就是核电定价的意义所在。正如麻省理工学院的研究员杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）指出的那样，“说所有这些低效率的成果实在是不公平的比较，我们应该这样做而不是核能，而应该这样做而不是运行煤炭。植物。”

暗黑破坏神峡谷的退休是一个核能巨人，它将受到可再生能源的定价标准和加州能源市场间歇性的影响。暗黑破坏神的功率为2,200兆瓦，仅靠其自身提供的电力就占加州电力的近十分之一。尽管该决定已高度政治化，但PG＆E最近确定，到2025年之后，加利福尼亚州只需要间歇性地经营暗黑破坏神峡谷。

该州希望到2030年将其50％的电力来自可再生能源。毫无疑问，目标是尽快使电网完全脱碳。杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）指出：“如果我们想使整体可再生能源达到60％，那么您应该将可再生能源的60个百分点与暗黑破坏神峡谷进行比较，而不是您建造的第一个最便宜的可再生能源工厂，在大多数情况下，那些边际工厂非常昂贵。”

以这些百分比计，建设可再生能源发电的有利位置越来越少，电网中需要更大的灵活性或存储能力，尽管安装成本下降，但所有这些都转化为更昂贵的可再生能源。

风中弯曲：核能需求响应

由于核电厂需要大量人员进行操作，因此以50％或25％的功率运行核能在经济上通常是不可行的。固定成本的比例实在太高了，在经济上，以100％的功率使用核能最有意义。相关：政变失败后，土耳其的能源安全将会如何？

但是，许多反应堆被设计为遵循负荷运行。一个很好的例子是西屋公司的压水堆，它设计成按要求以每天12-3-6-3的周期运行：以100％的功率运行12个小时，然后以3小时的速度下降到50％的功率，以50％的速度运行6个小时，最后又以3个小时的速度增长。尽管在这种操作中铀燃料的燃烧效率不高，但它更适合加州的鸭形需求曲线。西屋公司的新设计（例如AP1000）与旧设计相比具有更高的需求跟随能力。核能做需求响应舞蹈，它还没有被要求到地板上。

缩在风中：建造小型模块化反应堆

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随着旧式动力堆的退役，与前几代大型设计相比，较小的反应堆可在电网中提供更大的灵活性。确实，如果较早的反应堆是巨型橡树，SMR将是芦苇。在负荷跟踪操作期间，西屋SMR等工厂将能够“以±每分钟2％的速率执行10％的负±荷变化，以支持电网频率响应。”不幸的是，目前正在建造的许多新反应堆都将是大型反应堆，只有俄罗斯，印度，中国，巴基斯坦和哈萨克斯坦在积极建造SMR。

结论

如果目标是尽快使整个电网除碳，那么继续核反应堆的运行是有意义的。此外，在更高的总清洁电力容量下建设新的核能设施是有意义的。利用当今的技术，完全依靠风能和太阳能运行的电网将非常昂贵。在未来几十年中，差异是由核能还是由天然气弥补的，这是一个哲学问题。

气体网格具有更好的网格向上和向下倾斜能力。但是，它不是无碳的。今天，当我们寻求完全绿化电网时，关闭核电站将给道路带来挑战。今天的核电站可能无法满足需求。但是我们没有足够的等效存储空间来补偿丢失的绿色电源。现在，间歇性减少绿色可能是有意义的，因为我们建立了网格完全变为绿色所需的灵活性。

日本因福岛核电站中断而在今年8月重启了其相当一部分核电船队，这表明即使是发达经济体今天也很难在没有核能的情况下实现全面绿色化。德国选择推迟全面脱碳而不是停止其核舰队。关于世界其他地区如何应对其绿化问题的评判尚无定论。