В новом независимом исследовании сделан вывод о том, что для содействия быстрой декарбонизации и сокращения зависимости от ископаемых видов топлива для производства электроэнергии и водорода необходимы как ядерная энергия, так и возобновляемые источники энергии. Исследование, проведенное компанией Aurora Energy Research, исследует преимущества использования как ядерной, так и возобновляемой энергии для производства водорода, чтобы поддержать энергетический переход и достичь целевых показателей по климату в Великобритании.
Этот доклад, озаглавленный"Декарбонизация водорода в чистой нулевой экономике", был подготовлен по заказу Urenco при поддержке Международного агентства по атомной энергии, EDF и Lucid Catalyst.
Он соответствует стратегии правительства Соединенного Королевства в области использования водорода, опубликованной в прошлом месяце. В Стратегии использования водорода говорится, что атомная энергетика обеспечивает ряд вариантов производства чистого водорода, но не моделируются затраты и конкурентоспособность вклада ядерной энергетики.
"Большинство исследований о будущем водородного сектора в Великобритании сосредоточены на электролитическом водороде из возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и на ископаемом водороде с улавливанием и хранением углерода (УХУ)",-говорится в докладе. Потенциальные возможности ядерной энергетики для участия в водородной экономике зачастую не учитываются из-за высокой стоимости недавно приобретенных активов и отсутствия четкого политического руководства, что приводит к приостановке запланированных проектов.
"В этом исследовании исследуется, каким образом политическая поддержка новых ядерных технологий и бизнес-моделей для обеспечения низкоуглеродистым электролитическим водородом может снизить ядерные и системные затраты и в то же время уменьшить зависимость от ископаемых видов топлива при их использовании наряду с ВИЭ на пути к чистому нулю".
В докладе"Авроры" используется разработанный компанией комплекс комплексных моделей для выявления рыночных взаимодействий и последствий использования ВИЭ и ядерной энергии в целях достижения чистого нуля. В разработанном компанией"Аврора" внутреннем сценарии"Нетто-ноль" отражены все последние цели правительства Соединенного Королевства, включая содержащиеся в"Белой книге по энергетике" 40 ГВт морской ветровой энергии и улавливание 10 млн. т углекислого газа с помощью УХУ к 2030 году."Аврора" прогнозирует увеличение установленной мощности с 107 ГВт в 2021 году до 257 ГВт.ч в 2050 году благодаря быстрому росту возобновляемых источников энергии и пиковым мощностям. За этот период мощность атомных электростанций увеличилась с 9 ГВт до 21 ГВт. Выработка электроэнергии вырастет с 312 ТВт.ч в 2021 году до 643 ТВт.ч в 2050 году, а производство электроэнергии на атомных электростанциях возрастет с 59 ТВт.ч. до 159 ТВт.ч. в 2050 году. В то же время мощности по производству водорода за тот же период увеличились с 5 ГВт до 69 ГВт.
Модель декарбонизации"Авроры" отличается от традиционных подходов тем, что она предполагает, что ко всем технологиям производства энергии, не связанным с выбросами, применяется одинаковый подход и что они конкурируют друг с другом по стоимости; после 2030 года аукционы по мощности будут доступны только для генераторов с нулевым содержанием углерода; и в полной мере представлены в модели затраты на ядерную энергию и ее рыночное применение.
Исследование показало, что для содействия быстрой декарбонизации и сокращения зависимости от ископаемых видов топлива для производства электроэнергии и водорода необходимы как ядерные, так и возобновляемые источники энергии. Вместе атомная энергия и возобновляемые источники энергии могут обеспечить объемы водорода, необходимые для достижения чистого нуля в 2050 году. Развертывание больших объемов ядерной энергии наряду с возобновляемыми источниками энергии является экономически эффективным, снижая чистую приведенную стоимость общих системных расходов Соединенного Королевства на 6-9% (40-60 миллиардов фунтов стерлингов) до 2050 года. Он также обнаружил, что сочетание водорода и ядерной энергии приводит к конкурентным затратам. Совместное использование тепла и электроэнергии атомной электростанции для производства водорода дает значительные преимущества с точки зрения затрат. Совокупные выбросы парниковых газов к 2050 году могут быть сокращены на 80 млн. т CO2e, а использование газа в энергетике и водорода-на 8 000 ТВт.ч тепловой энергии.
Последний доклад является продолжением исследования"Аврора""Водород для чистого нулевого ГБ: комплексная перспектива развития энергетического рынка" до 2020 года. Он отмечает, что, хотя основное внимание в новом исследовании уделяется Соединенному Королевству, его результаты применимы и к другим странам, включая развивающиеся страны.
"Существует захватывающий потенциал для объединения ядерной энергии, возобновляемых источников энергии и водорода для достижения чистой нулевой экономики",-сказал Феликс Чоу-Камбич (Felix Chow-Kambitsch) из Aurora Energy Research. Новый доклад <<Авроры>> является первым исследованием такого рода, в котором демонстрируется, как ядерная энергия может дополнять возобновляемые источники энергии и водород. Без использования электролитического водорода, получаемого из ядерных и возобновляемых источников энергии, будет трудно достичь объемов водорода, необходимых для достижения чистого нуля без ископаемых видов топлива. Энергосистема с высокими амбициями в ядерной энергетике может уменьшить свою зависимость от ископаемого топлива, сократить выбросы углерода и снизить затраты на систему.
"Ядерная энергия, безусловно, играет важную роль наряду с возобновляемыми источниками энергии в переходе к чистой энергетике, поддерживая надежное производство электроэнергии с низким уровнем выбросов углерода и будущее производство водорода",-сказал генеральный директор Urenco Group Борис Шухт. Чтобы реализовать это, нам нужно разблокировать инвестиции, создав новую модель финансирования для ядерной энергетики и рыночную среду для водорода. Разработка высокотемпературных реакторов была бы одним из способов, с помощью которого атомная энергия может поддерживать водород, учитывая, что эти конструкции очень эффективны для производства водорода.
« Это последнее исследование является важным шагом в предоставлении политикам возможности проложить путь к достижению чистого нуля к 2050 году. Мы с нетерпением ожидаем конструктивных дискуссий в ближайшие месяцы и тесного сотрудничества между промышленностью и правительством в этой важной работе ».
Исследователь и автор World Nuclear News
