加拿大安大略省在停頓30年後轉向核能以滿足需求激增 - 彭博社

Curtis Heinzl

2023-07-31

2016年拍攝的達靈頓核發電站預計將在其機組中增加四個小型模塊反應堆。來源：安大略電力公司安大略的核能正在獲得重要的發展勢頭，新計劃擴建現有工廠，成為全球最大的工廠，並承諾在已經在建的地點增加三個小型模塊反應堆。

這一消息標誌着一個行業的轉變，這個行業在幾十年來一直停滯不前，人們擔心安全問題和成本超支。這也被視為現代化老化電網的關鍵一步，該電網需要增加容量，而不會提高已經很高的電費，或者威脅排放目標。

2011年的福島第一核電站核泄漏事故 —— 自切爾諾貝利以來最嚴重的災難 —— 使全球的核能計劃受到了打擊。美國的沃格爾慘敗也為核能的反對者提供了論據，表現為多年的延誤和超出預算160億美元。

然而，安大略正在大步前進。布魯斯電力設施的新宣佈的擴建標誌着加拿大三十多年來首次大規模核電建設，這表明核政策可能終於開始解凍。該省擁有除一座外的所有國家19座核反應堆，其中大部分是在20世紀60年代至80年代建造的，在此期間，Candu反應堆成為全球的最愛。

2022年的電網容量與半個世紀中期預計需求

來源：IESO

“我們正在迴歸我們的核能根源，而且這個時候再合適不過了，”加拿大核能協會總裁約翰·戈爾曼説。隨着全球對清潔能源的需求飆升，加拿大再次有望成為國內和國際核反應堆的供應商。

到2050年，根據管理該省電網的機構的數據，安大略將需要花費約4000億加元（3030億美元）將發電容量翻倍至88.4吉瓦，因為駕駛員轉向電動汽車，家庭和企業逐漸擺脱化石燃料。由於移民導致的人口迅速增長，加拿大最大的省份也在經歷這一情況。

多虧了現有的核能、水力和風力發電，安大略的電網已經有90%是清潔能源。但是不斷增長的需求可能使最後的10%變得最難達到。核能項目需要多年才能完成，而由於安大略的三個核電站都計劃在本十年進行翻新，該省將會看到發電容量暫時減少。在施工進行期間，該省計劃通過更多的天然氣來支持供應。

一旦完成，核能項目將減少該省對天然氣的依賴。它們還將減少使用風力和太陽能發電來滿足基礎負荷需求的需求，這種需求是電網在任何時候所需的最低電力水平，這導致了供需之間昂貴的不匹配。

電力需求通常在早上逐漸增加，在下午晚些時候達到峯值，然後在晚上逐漸減少。但來自風能和太陽能等間歇性可再生能源的供應取決於天氣，因此在滿足小時需求方面不太可靠。有時間歇性能源產生的電力不足以滿足需求，有時則超出需要 — 在這種情況下，運營商可能需要暫停某些電廠的發電以避免過載系統。

“在夜晚，風力與核能和水力發電相爭。白天，風力和太陽能互相爭奪峯值。因此必須有所限制，”長期擔任工程師的保羅·阿基奧內説，他是安大略專業工程師協會（Ontario Society of Professional Engineers）的一份報告的合著者，該報告涉及安大略電價預測。

阿基奧內表示，水力發電通常是首先受限制的，因為其生產需要繳納水資源税。“如果你在安大略電網上安裝了太多風力和太陽能，最終會導致將水傾入尼亞加拉瀑布。”

只要條件允許，風力渦輪機在安大略提供電力。攝影師：詹姆斯·麥克唐納/彭博社雖然間歇性可再生能源是任何能源中成本最低的，但它們尚不足以取代天然氣的可靠性，這就是為什麼後者仍然是在需求高峯和電網故障時的備用方案。

“風力和太陽能是真的非常便宜的能源，但你需要擔心如何解決它們的間歇性問題，”加拿大氣候研究所的高級研究主任傑森·迪翁説。“隨着它們在整體發電中所佔比例的增加，挑戰也在增加。”

這就是能源儲存技術的進步發揮作用的地方，允許在低需求時期產生的多餘電力被儲存起來，以備高峯時段使用。

目前，儲能僅覆蓋安大略省總髮電能力的約0.5％，但根據能源部7月的一份報告，該省將在未來三年內將電池容量增加24倍。政府還計劃未來增加更多的抽水蓄能水電站，這是一種長週期儲能選擇，將水移至高處，以便稍後通過渦輪發電。

Acchione的團隊對2035年實現淨零電力供應提出了八種不同的模擬方案，這是加拿大政府承諾實現零排放電網的年份。

模擬發現，擴大核能容量和長期電力儲存是保持費率儘可能低的最佳途徑。在最理想的情況下，核能和水電將滿足基礎負荷需求，而間歇性能源則通過抽水蓄能支持在高峯時段投入使用，導致電費上漲10％。這與省份僅擴大其2021年能源組合而不增加碳排放所帶來的費用大致相同。

布魯斯和達靈頓核發電站的兩個新項目完成後將為電網增加6,000兆瓦的額外容量。只要它們按計劃到位，並且假設需求預測準確，安大略省就可以實現加拿大的淨零電力目標，Acchione説。

“安大略省的能源規劃者開始意識到影響能源供應組合設計的各種因素，”他説。“這是一個好消息。這是一個好的開始。”