世界正在向氣候懸崖逼近，而在歷史上最大的可再生能源熱潮中，我們未能降低溫室氣體排放的事實，讓過去的確定性變得不那么確定了。
 
在我們開始擺脫化石燃料的同時，關于核能是否應該成為新能源組合的一部分也有激烈的爭論。在篩選了所有的證據(jù)后，國際氣候變化專門委員會寫道，要將溫室氣體從我們的系統(tǒng)中去除，“將需要更密集地使用低溫室氣體排放技術，如可再生能源、核能及碳捕獲和儲存”。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的預測，如果沒有核能，我們就不太可能阻止地球氣候變暖達到災難性的程度，而且付出的代價也會更大。
 
核能的優(yōu)勢同時也是它的弱點
 
核反應堆擅長提供穩(wěn)定的電子流，在外界狂風大作、風平浪靜、太陽起落的同時，讓你的冰箱一天24小時保持低溫。同時。在美國，反應堆幾乎總是全力運行。
 
但他們不必這樣做——從技術上講，可以上下調節(jié)。加州大學伯克利分校的核工程師MassimilianoFratoni說，由于核電站的建造和運營成本很高，所以盡可能地從核電站中獲取電力是有意義的。“這也是文化因素的一部分，” Fratoni說。“能夠保持電廠90%的產(chǎn)能運轉是一件令人驕傲的事。”
 
所以核能的優(yōu)勢在于它的一致性，但它的一致性也是一個弱點——尤其是在你僅僅需要核能來填補風能或太陽能的中斷的情況下。削減開支會減少收入，但開支卻保持不變：這些大型工廠的建設成本高達數(shù)十億美元，擁有數(shù)百名員工，其中許多人靠工資生活。如果核電站的電子流變慢，工資依然需要發(fā)放，但是卻停止了賺錢。
 
想想各種各樣的電力來源——太陽能電池板、風力渦輪機、燃氣發(fā)動機等等——就像角色扮演游戲中的角色：戰(zhàn)士、治療者、流氓巫師。每個人都有特殊的能力和弱點。
 
太陽能和風能的特殊能力是它們可以將免費資源轉化為電能。當然，問題在于這種特殊能力取決于大自然的任性。另一方則可以在任何需要的時候發(fā)電，但價格很高。因此，你不能對他們要求太多。電池和只在高需求時才運行的“峰值電廠”(通常使用天然氣發(fā)電)就屬于這一類。最后，還有一個由核電站和大多數(shù)化石燃料發(fā)電廠組成的主力機組，它什么都能做一點。它們可以隨意發(fā)電，但不能像電池或電瓶那樣迅速填補突然出現(xiàn)的電力不足。當然，它們提供的電子比使用免費燃料的可再生能源更昂貴。
 
杰西·詹金斯是麻省理工學院的一名研究脫碳途徑的研究生，他將這三種發(fā)電方式命名為“節(jié)省燃料”(間歇可再生能源)、“快速爆炸”(電池和峰值電廠)和“柔性基礎”(其余的)部分。理解這個靈活的基礎類別是理解為什么我們可能想要使用核能，以及我們是否可以在沒有它的情況下繼續(xù)前進的關鍵。
 
這里的練習是組建一個可以一起工作的團隊。有些策略傾向于最大化一個類，有些策略則傾向于混合。實現(xiàn)共贏的途徑是，把這些發(fā)電機組合起來，實現(xiàn)零碳電力系統(tǒng)。問題是，在靈活基礎類別中的所有東西都有問題。
 
不同的零碳組合
 
詹金斯多年來一直在研究如何實現(xiàn)零碳電力系統(tǒng)，這使他確信，最便宜的路線是找到這三種類型的組合。每天的用電量從早上起床開始烤面包時就開始增加，晚上關燈時用電量就開始下降，這并不奇怪。
 
根據(jù)詹金斯的研究，僅靠節(jié)省燃料和快速爆發(fā)的能源(主要是可再生能源和能源存儲)就有可能實現(xiàn)零碳排放。在這個場景中:不需要來自靈活基礎類別的輸入。但問題是:為了徹底淘汰可再生能源，即使在幾乎沒有陽光的情況下，你也必須建立足夠的可再生能源和存儲來滿足峰值需求。
 
在一個99%無碳的電網(wǎng)中，混合使用這三種資源——快速爆炸、節(jié)省燃料和靈活基礎類——傳統(tǒng)的發(fā)電廠和核設施會為整個能源生產(chǎn)奠定基礎。
 
核能價格昂貴
 
一開始，我對可再生能源價格昂貴的說法感到困惑，因為每天都有關于可再生能源是最便宜的能源形式的報道。令人驚訝的是，從Naam那里得知，把我們所有的電力供應交給核電是如此昂貴。核能的成本也相對較高，而降低核能的成本則更甚。
 
不過，根據(jù)勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley NationalLaboratory)研究能源系統(tǒng)的胡安·巴勃羅·卡瓦洛(Juan Pablo Carvallo)的說法，比較不同類別的發(fā)電廠的價格并沒有太大幫助，因為它們提供的服務完全不同。
 
回到我那非常書呆子的角色扮演類比：假設招募治療者比招募戰(zhàn)士或巫師更便宜，但如果你只選擇治療者，當?shù)秳頃r，你就會遇到麻煩。您可能希望比較完成任務的各種字符組合的成本。你需要評估整個團隊的成本，而不僅僅是單個成員的成本。作為一個社會，我們要為整個電力系統(tǒng)買單，Carvallo解釋說，所以我們應該比較不同的發(fā)電團隊共同提供低碳電力，而不是單個電廠的成本。
 
幾乎每一個運行中的低碳電力系統(tǒng)模型都使用一些靈活的發(fā)電廠作為團隊的一部分。詹金斯發(fā)現(xiàn)，一旦可再生能源占到電力供應的80%左右，在能源結構中加入核能就真正開始具有經(jīng)濟意義。
 
核能的替代者

在歐洲建造的任何新反應堆都更善于加速，但詹金斯補充說，我們并不一定需要核能——我們只需要一個實現(xiàn)零碳的連貫計劃。如果我們想要一個用作靈活基礎的非核選項，那么有其他競爭者:
 
*地熱能源只在幾個靠近地表有熱水的地方可行。但我們或許可以通過使用水力壓裂技術來分解巖石，并創(chuàng)造出通往地下巖漿的管道，從而制造出更多這樣的巖石。
 
*生物質能需要大量的土地——你必須在燃燒燃料之前種植它——而且它會產(chǎn)生污染。但是在美國西部，由于多年來對火災的過度預防，森林正遭受著燃料過剩的困擾。以可控的方式將煙霧排放到空氣中，可能比在火災中一次性排放要好。
 
*從化石燃料工廠獲取碳并不能消除空氣污染或大型煤礦。而且它非常昂貴。但是，隨著我們向零碳未來邁進，使核能成為可行的經(jīng)濟方法也可能適用于碳捕獲和封存。
 
*長期存儲，比如某種電池，可以在夏天充電，然后在寒冷、無風的一月份提供一周的電力。盡管水力發(fā)電大壩可以充當電池，但我們離解決這個問題還很遠。當你有多余的電力時，你可以把水泵到水壩后面，然后在你需要電力的時候通過渦輪機把它壓下去。但是，我們沒有多少抽水蓄能，僅僅修建大型管道和二級水庫就會招致強烈的反對。更重要的是那還只是在我們討論建造新水壩之前。
 
我們或許應該考慮所有這些選項。采用100%的可再生能源確實可行，尤其是在德國和加州這樣的富裕地區(qū)。但是，如果我們有一些勞動力來填補這一空白，它將會更便宜、更快。這就是為什么國際氣候變化專門委員會(International Panel on Climate Change)發(fā)現(xiàn)，如果沒有核能，我們就不太可能阻止全球氣候變暖達到災難性的程度，而且成本也會更高。
 
劃重點

我們真的可以使用一種低碳的能源發(fā)電，它可以隨著可再生能源的潮起潮落而平穩(wěn)地變化。但現(xiàn)在根本不存在這種情況?，F(xiàn)有的核電站不能有效地調峰，但如果必要的話，它們也可以不那么有效地調峰。
 
現(xiàn)代爭論的焦點是價格。如果你把發(fā)電廠想象成可以互換的、釋放電子的黑盒子，那么就很難找到建造核反應堆的理由。但是，如果你要區(qū)分不同類型的發(fā)電廠——如果你想在可再生能源和電池顯示出弱點的時代補充勞動力，核能就很有意義。

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