加拿大安大略省在停顿30年后转向核能以满足需求激增 - 彭博社

Curtis Heinzl

2023-07-31

2016年拍摄的达灵顿核发电站预计将在其机组中增加四个小型模块反应堆。来源：安大略电力公司安大略的核能正在获得重要的发展势头，新计划扩建现有工厂，成为全球最大的工厂，并承诺在已经在建的地点增加三个小型模块反应堆。

这一消息标志着一个行业的转变，这个行业在几十年来一直停滞不前，人们担心安全问题和成本超支。这也被视为现代化老化电网的关键一步，该电网需要增加容量，而不会提高已经很高的电费，或者威胁排放目标。

2011年的福岛第一核电站核泄漏事故 —— 自切尔诺贝利以来最严重的灾难 —— 使全球的核能计划受到了打击。美国的沃格尔惨败也为核能的反对者提供了论据，表现为多年的延误和超出预算160亿美元。

然而，安大略正在大步前进。布鲁斯电力设施的新宣布的扩建标志着加拿大三十多年来首次大规模核电建设，这表明核政策可能终于开始解冻。该省拥有除一座外的所有国家19座核反应堆，其中大部分是在20世纪60年代至80年代建造的，在此期间，Candu反应堆成为全球的最爱。

2022年的电网容量与半个世纪中期预计需求

来源：IESO

“我们正在回归我们的核能根源，而且这个时候再合适不过了，”加拿大核能协会总裁约翰·戈尔曼说。随着全球对清洁能源的需求飙升，加拿大再次有望成为国内和国际核反应堆的供应商。

到2050年，根据管理该省电网的机构的数据，安大略将需要花费约4000亿加元（3030亿美元）将发电容量翻倍至88.4吉瓦，因为驾驶员转向电动汽车，家庭和企业逐渐摆脱化石燃料。由于移民导致的人口迅速增长，加拿大最大的省份也在经历这一情况。

多亏了现有的核能、水力和风力发电，安大略的电网已经有90%是清洁能源。但是不断增长的需求可能使最后的10%变得最难达到。核能项目需要多年才能完成，而由于安大略的三个核电站都计划在本十年进行翻新，该省将会看到发电容量暂时减少。在施工进行期间，该省计划通过更多的天然气来支持供应。

一旦完成，核能项目将减少该省对天然气的依赖。它们还将减少使用风力和太阳能发电来满足基础负荷需求的需求，这种需求是电网在任何时候所需的最低电力水平，这导致了供需之间昂贵的不匹配。

电力需求通常在早上逐渐增加，在下午晚些时候达到峰值，然后在晚上逐渐减少。但来自风能和太阳能等间歇性可再生能源的供应取决于天气，因此在满足小时需求方面不太可靠。有时间歇性能源产生的电力不足以满足需求，有时则超出需要 — 在这种情况下，运营商可能需要暂停某些电厂的发电以避免过载系统。

“在夜晚，风力与核能和水力发电相争。白天，风力和太阳能互相争夺峰值。因此必须有所限制，”长期担任工程师的保罗·阿基奥内说，他是安大略专业工程师协会（Ontario Society of Professional Engineers）的一份报告的合著者，该报告涉及安大略电价预测。

阿基奥内表示，水力发电通常是首先受限制的，因为其生产需要缴纳水资源税。“如果你在安大略电网上安装了太多风力和太阳能，最终会导致将水倾入尼亚加拉瀑布。”

只要条件允许，风力涡轮机在安大略提供电力。摄影师：詹姆斯·麦克唐纳/彭博社虽然间歇性可再生能源是任何能源中成本最低的，但它们尚不足以取代天然气的可靠性，这就是为什么后者仍然是在需求高峰和电网故障时的备用方案。

“风力和太阳能是真的非常便宜的能源，但你需要担心如何解决它们的间歇性问题，”加拿大气候研究所的高级研究主任杰森·迪翁说。“随着它们在整体发电中所占比例的增加，挑战也在增加。”

这就是能源储存技术的进步发挥作用的地方，允许在低需求时期产生的多余电力被储存起来，以备高峰时段使用。

目前，储能仅覆盖安大略省总发电能力的约0.5％，但根据能源部7月的一份报告，该省将在未来三年内将电池容量增加24倍。政府还计划未来增加更多的抽水蓄能水电站，这是一种长周期储能选择，将水移至高处，以便稍后通过涡轮发电。

Acchione的团队对2035年实现净零电力供应提出了八种不同的模拟方案，这是加拿大政府承诺实现零排放电网的年份。

模拟发现，扩大核能容量和长期电力储存是保持费率尽可能低的最佳途径。在最理想的情况下，核能和水电将满足基础负荷需求，而间歇性能源则通过抽水蓄能支持在高峰时段投入使用，导致电费上涨10％。这与省份仅扩大其2021年能源组合而不增加碳排放所带来的费用大致相同。

布鲁斯和达灵顿核发电站的两个新项目完成后将为电网增加6,000兆瓦的额外容量。只要它们按计划到位，并且假设需求预测准确，安大略省就可以实现加拿大的净零电力目标，Acchione说。

“安大略省的能源规划者开始意识到影响能源供应组合设计的各种因素，”他说。“这是一个好消息。这是一个好的开始。”