风能击败核能和碳捕集技术以缓解全球变暖

有一个与风能和核能有关的持久神话需要被搁浅。神话是，只有核能才能扩展到足以减少全球变暖影响的能力，而且风能的可扩展性要差得多，因此应该忽略。

最近，这似乎是一个广泛的概括，没有CCS研究人员在西门子资助的Energy Collective的碳捕集系列中的任何碳捕集系列中得到任何支持证据，该系列定期出现这种特殊的神话，有点像是回声室。当然，核工业的PR专业人员也喜欢这条线。

另外还有一个神话，那就是碳捕集与封存比必须评估的可再生能源更重要。

中国是最大的核电与风电可扩展性试验场。它在需求和发电之间有着巨大的差距。它几乎可以忽略缺乏核能的社会许可证。它正在尽快建设风能和核能。两者在同一时间都处于崩溃过程中。鉴于对福岛大规模灾难的经济后果，核扩散和恐怖主义的担忧，日本绕过了大多数核监管的繁文tape节。而且，仅在2013年，它在四年内就建造了比风力发电要少得多的核发电能力。

建立核与风的现实是什么？

根据全球风能理事会（Global Wind Energy Council）的数据，2013年中国的风力发电铭牌装机容量刚刚超过16吉瓦。在2010年至2014年的四年中，中国成功运营了4.7吉瓦的核电。这不是他们提出的更高的核电计划，而是实际的发电容量投入生产。根据美国国家可再生能源实验室的数据，现代风力涡轮机的中位容量系数为40.35％，在最佳风力资源中超过50％（美国国家可再生能源实验室（NREL）跟踪此类事情的实际情况。类似地从核能研究所获得的核容量系数数据，我们看到了90.9％的核反应堆容量系数。这些是来自同一国家/地区的逐个统计数据。

通过数学计算，一年内的风能实际容量约为6.5 GW，而四年内的核能实际容量约为4.3 GW。每年实际的风能发电量大约是核能的六倍。2014年可能好于平均水平，因为今年可能已经运营了2吉瓦。我们还将看到随着风能也在迅速扩展，现实带来了什么。

仅对比2013年，我们发现风能的实际发电量是核能的六倍。没有理由相信，随着时间的流逝，这种情况将发生重大变化，因为中国远远低于正在运行的新核发电的预期，就像大多数司法管辖区有关使核能运转的现实的经验一样。

没有其他地区能够像中国一样拥有如此多的人均核能。印度作为第二大核增长来源的往绩记录也很差，因为它们在过去几十年中仅成功建设了4.2吉瓦。

全球核电容量已经减少，并且预计在未来几年内将继续减少，因为法国关闭了其33％的机队，主要是风能，德国关闭了其机队，安大略省计划将其供应量从55％改为42％根据其长期能源计划草案，核反应堆将不再使用核能，而老化的反应堆将在全球范围内达到使用寿命，无法进行经济整修。从经验上讲，没有什么人认为有可能的：风能正在迅速增长，而核能却在倒退。那是现实。

同时，大多数地区都完全有能力建设风力发电场，并且到目前为止，在100个国家/地区拥有实用规模的风力发电。在过去的五年中，根据GWEC，风能平均拥有40 GW的新运营铭牌容量或16 GW的中值容量，并且有望增长。

需要明确的是，核能是一个可以实际建造和具有经济意义的好选择。它比化石燃料发电要好得多。它的问题是经济和务实的，而不是环境或健康的影响。但现实将核增长主要限制在中国和印度，因为它们都是现有的核大国，而且两者之间的供求差距很大。同样，在发达国家中翻新反应堆仅在经济上可行的某些时候才具有经济意义。有许多阻碍核能增长的因素不适用于可再生能源。

碳捕获和封存的神话呢？

但是，最近关于核可扩展性神话的提法也出现在研究和倡导碳捕集与封存的人的一系列文章中。怎么堆积？

这是比核小的神话，但值得一看。作者声称CCS在减少全球变暖方面将比可再生能源更多地是一个因素，他声称与核能相比，这并不重要。事实证明，他对核能和可再生能源的看法是错误的，但是他对CCS和可再生能源的看法如何？他在讨论中指出，CCS储存了约55吨CO2，这是到2013年底太阳能总发电量为370 TWH所避免的二氧化碳总量的三分之一。他做出与避免有关的合理假设，而不是低估可再生能源替代化石燃料的产生。

他随后声称，由于迄今为止，CCS示范活动仅花费了200亿美元，而德国的太阳能补贴在1000亿美元左右，这很好地表明了CCS是更好的答案。

当然，他的太阳能成本来源是德国最反对可再生能源的媒体，但即使接受，德国在太阳能上的花费也比任何司法管辖区都要高。它已经实施的太阳能是不断消除碳的生产能力，而示范项目就是这样。

当然，房间里明显的白象是他在计算时只注意一种可再生能源。截止到2012年底，风电发电量为534.3 TWh，由于全球风能和容量因素的大幅增长，这一数字很可能再次接近。因此，风能避免的二氧化碳排放量是整个CCS的十倍，而且它的建造速度要快得多，成本却低得多，从而消除了化石燃料的产生。

因此，到目前为止，仅太阳能和风能已消除了迄今为止所有CCS项目二氧化碳排放量的13倍。每天，生产风能和太阳能可避免产生更多的二氧化碳，同时以经济上可行的价格发电。同时，迄今为止，CCS实验都是在隔离二氧化碳的地方进行的，而不是实际距离。

这确实是该死的，但让我们以务实的态度看待CCS。这里有一些数据和思想实验，可以增加CCS的经验。

当煤燃烧时，碳与氧气结合，生成的CO2重量是煤重量的2.86倍。必须将二氧化碳中煤炭重量的近三倍运到其他地方进行封存。一个示例性的燃煤电厂每年需要5600万吨煤炭，这些煤炭必须通过船和火车运输。这意味着，如果碳被捕获，每年必须从该燃煤电厂运出1.67亿吨的二氧化碳。煤炭和二氧化碳需要完全不同的运输容器。煤炭可以开顶车运输，但二氧化碳需要加压或冷藏的铁路罐车或管道。这意味着满载的煤车卷起，空载的煤车卷开，然后空的二氧化碳车卷起，满载的车卷开，或者说管道已经建成。从物流上来说，这是非常昂贵的。

这是2008年在美国存在的所有用于输送提高石油采收率的二氧化碳管道，这是使用捕获的二氧化碳的主要目标指标。就减少大气中的二氧化碳而言，这充其量是好事，因为它只是将更多的化石燃料推向了另一端。

上次检查时-我花了几个月的时间利用Graciela Chichilnisky的GlobalThermostat技术进行空气碳捕获-最终用户的二氧化碳每吨价值在30到50美元之间。这是一个全新的基础设施，以及一套昂贵的物流产品，这些商品既便宜，已经足够，而且只有大量的碳捕集。这要花多少钱，究竟是谁来为这个庞大的物流网络付费？

根据这个CCS和化石燃料行业游说小组的说法，CCS的成本大约为每吨二氧化碳120-140美元，或商品价值的三到五倍。可以肯定地说，这些数字在来源上是保守的，但由于是加拿大组织，所以并非遥不可及。希望这将更像是转向使用低硫煤并进行洗涤，但这是不现实的。燃烧的煤产生的二氧化碳的重量是硫的70-286倍。它远未达到同样的规模，也没有低碳煤可以解决大部分的硫问题。这对煤产生的兆瓦时电力意味着什么？嗯，过去几十年来，燃煤电厂的二氧化碳排放量一直在恶化。

做一点数学运算，很明显，CCS将使一兆瓦时的燃煤发电成本从168美元增加到196美元。每千瓦时16.8至19.6美分，这使现有的燃煤电厂不可能深入到无利可图的领域。相比之下，在美国中西部各州，包括PPA，PTC，电网互连和其他辅助服务在内的新建风力发电的总价格为每千瓦时5.4美分，而且还在下降。煤炭的CCS最低成本是这些州风力发电总价格的三倍。并不是说煤炭是免费的，也不是工厂以零成本运营。与在美国大部分地区以及世界其他地区建造新的风力发电机相比，改造现有电厂将花费更多且花费更长的时间。

该组织建议，提高石油采收率（EOR）的收入将弥补部分缺口，但与发电相比，EOR的市场并不大。如果美国的每家使用煤炭的燃煤电厂和钢铁厂都拥有CCS和通往EOR站点的管道，则二氧化碳的商品价格可能会下降。他们还暗示合规性是有价值的，但这实际上只是糖化成本的一种方式。最后，他们谈到了节省公司税的做法，这可能会有所帮助。

CCS的经济学经得起严格审查。大量的如意算盘，而对于必须以高昂的代价将二氧化碳远距离运输的纯粹二氧化碳的现实却缺乏现实。

关于核能和CCS的主张在哪里呢？

核能没有比风能或其他可再生能源更具可扩展性，实际上，可再生能源正在迅速扩展，而核能则相反。CCS不会像可再生能源那样躲避更多的气候变化，因为风能和太阳能正在快速生产中，而CCS不会也不会达到可比的规模，因为经济不支持它。两者都是破灭的神话。

风能不是唯一的答案。在一个世纪内，它有可能达到最大供应量的30％至40％。这令人印象深刻，令人惊叹，但远非应对气候变化所需的唯一工具。太阳能将在相同范围内。可能有必要在15％到20％之间进行存储，并且网格互连将大大改善。生物质和地热将增加它们的位，可能会增加潮汐。随着国家的日益富裕以及交通运输和其他形式的能源使用的电气化，对电力的需求将大大增加。这是一个复杂的空间，而CCS在其中扮演着较小的角色，并且只起到桥梁作用。核能也很有用，尽管它在全球总发电量中所占的比例有所下降。

但是，繁重的工作将通过用可再生能源代替化石燃料发电来实现，而不是试图减轻燃烧化石燃料或建造核能发电方面的特殊问题。这就是经验数据告诉我们的。