光伏发电:为什么地面安装系统是能源的未来
电力成本比较:光伏发电明显优于核能
地面光伏发电系统确实是德国最具成本效益的发电方式之一,而核能则昂贵得多。近期研究证实了这一点。
当前发电成本概述
根据弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 (ISE) 的最新分析,平准化电力成本如下:
- 地面光伏系统:4.1 至 6.9 美分/千瓦时
- 陆上风能:4.3 至 9.2 美分/千瓦时
- 褐煤发电厂:每千瓦时 15.1 至 25.7 美分
- 燃煤电厂:每千瓦时 17.3 至 29.3 美分
- 燃气发电厂(联合循环燃气轮机):10.9 至 18.1 美分/千瓦时
- 核电站(新建):13.6 至 49.0 美分/千瓦时
可再生能源,特别是光伏发电和风力发电,目前是德国最具成本效益的发电技术。
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为什么核电成本比人们通常认为的要高?
1. 高昂的投资和建设成本
核电站的投资成本约占总成本的56%至72%。近年来,这些成本持续上涨,而可再生能源的成本则大幅下降。欧盟内部市场专员蒂埃里·布雷顿估计,到2030年,仅现有核电站就需要500亿欧元的投资,而新建反应堆则需要高达5000亿欧元的投资。
2. 工期长和融资成本高
核电站的建设周期通常很长,往往超过10年。漫长的建设周期会导致高昂的融资成本,因为利息支出会被计入总成本中。而可再生能源项目的建设周期则显著缩短,从而降低了融资成本。
3. 运营成本和维护
虽然核电站的燃料成本相对较低,但维护、保养和安全措施的成本却相当可观,约占总成本的 10-17%。
4. 外部成本和拆卸
核电平准化电力成本(LCOE)的计算结果通常并未包含所有外部成本。核电站退役和放射性废物最终处置的成本难以计算,而且常常被低估或仅部分考虑。
5. 经济发展
过去 12 年,核电的平准化电力成本 (LCOE) 上涨了 33%,而 2010 年至 2021 年间,太阳能发电的成本下降了近 90%。这种相反的趋势进一步加剧了成本差异。
6. 政府资金和补贴
一个常被忽视的重要方面是:历史上,核电之所以在经济上可行,完全依赖于政府的大规模补贴。因此,核能的真实成本过去和现在都没有完全反映在电价中。
3美分起的廉价电力:光伏发电的愿景
据弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)预测,到2045年,地面光伏发电系统的平准化度电成本(LCOE)有望进一步降至每千瓦时3.1至5.0美分。小型屋顶光伏发电系统的成本预计在每千瓦时4.9至10.4美分之间。这种持续的成本下降将进一步增强可再生能源相对于传统电厂和核能的经济优势。
系统集成和灵活性
在可再生能源占比高的能源系统中,核电站会处于经济劣势,因为它们难以调节,且与可再生能源灵活整合的技术难度也有限。这种灵活性的不足会导致额外的系统成本,而这些成本并未计入纯粹的平准化电力成本中。
能源的未来:风能和太阳能的成本优势
目前的研究并不支持核能比可再生能源更便宜的说法。相反,光伏发电和风能是目前德国最具成本效益的发电技术,其发电成本远低于煤炭、天然气和核能。随着成本的进一步降低,可再生能源的经济优势未来可能会进一步扩大。
媒体对核能的描绘:神话与现实之间
核能被视为一种廉价能源的观念根深蒂固,深受历史叙事、经济利益和战略传播的影响。尽管现有研究已明确表明,光伏发电和风能等可再生能源的成本效益显著更高,但“廉价核能”的形象依然存在。其原因多种多样,既包括游说集团的宣传,也包括能源经济模型的复杂性。
适合:
历史影响和围绕“廉价”核能的政治言论
早期补贴和政府资助
自20世纪50年代以来,德国的核能一直得到巨额补贴。到2010年,政府补贴总额至少达到2100亿欧元(名义值),经通货膨胀调整后,相当于约2870亿欧元。这些资金投入使得电价保持在较低水平,但这并未反映核电的真实成本。政客和媒体利用这一论调,将核能包装成一种“经济必需品”——例如,基民盟政治家福克斯在2011年发表的言论:“每个人都必须意识到,如果加速淘汰核能,电价将会上涨。”
核能游说集团的定向公关策略
诸如PRGS公关公司2008年发布的《核能传播理念》等文件揭示了旨在影响公众舆论的系统性努力。该战略的核心是将核能与气候保护和能源供应安全联系起来,以营造与可再生能源结成统一战线的假象。媒体被刻意安排了支持核能的“专家”,而批评的声音则被边缘化。这一点在《法兰克福汇报》和《经济周刊》的文章中显而易见,这两家报纸反复宣扬支持核能的立场。
经济误判和市场机制
关注可变成本
一个关键技巧是只考虑现有核电站的可变成本,而这些成本确实很低(20-25欧元/兆瓦时)。然而,这种观点忽略了以下几点:
- 新建核电站的固定成本:最高可达 49 美分/千瓦时
- 退役和最终处置:德国核废料处置预计耗资5000亿欧元。
- 外部成本:未计入电价的环境和健康影响
优先排序效应和价格抑制
在优先发电制度下,边际成本低的核电站会在短期内对电价造成下行压力,因为它们会优先于成本更高的燃气电站使用。媒体通常孤立地看待这种效应,而忽略了系统性成本,例如必要的电网扩建或为应对可再生能源波动而建设的备用电厂。
媒体歪曲和选择性报道
季节性价格效应
例如,2023年,巴伐利亚广播公司(Bayerischer Rundfunk)声称核电逐步淘汰降低了电价。但实际上,电价下降主要是由于季节性因素,例如太阳能发电量增加和天然气需求下降。核电的反对者和支持者都利用这种短期效应来构建各自的论述。
忽视补贴的现实情况
尽管可再生能源附加费(2美分/千瓦时)的讨论公开透明,但核电补贴却常常被忽略。仅核电站运营商获得的税收减免就高达4.3美分/千瓦时——是可再生能源附加费补贴的两倍多。
心理因素和公众认知
认知失调和现状偏见
六十多年来,核能主导了能源供应。这形成了一种根深蒂固的观念,而确认偏误又强化了这种观念:如果媒体报道将核能描述为“廉价”,而这些报道又与人们已有的认知相符,那么人们就更容易相信这些报道。
降低报告的复杂性
能源相关关系,例如平准化电力成本(LCOE)与系统成本,很少被区分开来。可再生能源会列出其全部成本(并网、储能),而核电通常以简化的“基荷”形式出现,完全忽略了其中隐藏的补贴。
一个代价高昂、影响深远的故事
媒体将核电描绘成经济高效并非偶然,而是历史决策、有针对性的游说和一些似是而非的经济事实共同作用的结果。尽管新建核电站的平准化电力成本(LCOE)(13.6-49美分/千瓦时)早已超过风能(4.3-9.2美分/千瓦时)和太阳能(4.1-14.4美分/千瓦时),但过时的论调仍然主导着这场辩论。真正的问题不在于为什么核电被认为便宜,而在于为什么尽管有确凿的数据,却仍然难以纠正这种观念。或许PRGS的战略文件给出了答案:“成功在于将核电视为可再生能源不可或缺的合作伙伴——即使这在事实上站不住脚。”
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