研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

近年來頻繁遭遇的極端天氣,已經引發了有關能源供應可靠性的巨大擔憂。比如不久前發生的加州與德克薩斯州大停電,就凸顯了現有電力基礎設施的脆弱性。至於核電,此前已有研究表明,溫度上升將帶來冷卻方面的問題。而近期一項針對更廣泛氣候事件的綜合分析,更是指出了炎熱天氣之外的全方位氣候難題。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 1:各種氣候因素均可導致核電廠的運營中斷

更高的溫度,意味著自然冷卻的效率也越來越差。不過新研究指出,颶風和台風已成為核電站運營中斷的主要原因,至少在北美、南亞和東亞都是如此。

為應對風暴而執行的預防性停運,其實不難理解。但其它因素的考驗,同樣不容小覷 —— 比如因水母種群的異常增殖而堵塞冷卻水進水管道。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 2:核電站十年平均停電頻率的變化

總體而言,新研究分析計算出了與氣候相關的核電站停運頻率,幾乎是 1990 年代的八倍。

研究還預計,在未來 40 年里,全球核電站將因此損失高達 1.4%(約 36 TWh)的能源產出。在 2081 – 2100 年間,更是更會增長到 2.4%(即 61 TWh)。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 3:2010 – 2019 年間因氣候引發的核電站停運分析

研究作者分析了國際原子能機構的公開資料庫,以確定世界上 408 個正在運行的反應堆的運營數據(與氣候部分或完全相關)。

計劃外的停電,往往會留下清晰可查的記錄。然後將相關數據與過去 30 年進行比較,即可預估未來的停電頻率和相關趨勢。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 4:反應堆年能量損失 / 停電頻率比較

為了解哪些類型的氣候事件對核電影響最大,作者還調取了 2010 – 2019 年間的更詳細數據。

盡管文章沒有將報告的事件與氣候變化直接聯系起來,但還是得出了一個明確的結論 —— 受一系列氣候事件影響而造成的停電頻率,已呈現總體上的增加趨勢。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 5:氣候相關事件引發的全面停電特徵

研究主要指出了兩大類型的氣候因素,一類是高溫、乾旱、野火引發的「熱破壞」,另一類則是包括颶風、台風、雷暴、洪水在內的「風暴」事件。

比如在乾旱的情況下,核電站將缺乏足夠的水來冷卻反應堆。然而在全球變暖的大趨勢下,生態系統已經給出了更加異常的反饋 —— 比如水母種群數量暴增而堵塞進水管。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

研究配圖 – 6:氣候相關停電導致的年度能源損失的預期變化

最終作者計算得出,與氣候相關的平均停電頻率,已從 1990 年代的 0.2 次 / 年,增加到了 2010 年代的 1.5 次 / 年。

回顧性的分析進一步表明,溫度每升高 1℃(高於 1951 – 1980 之間的平均),發電廠的能源輸出也下降了約 0.5% 。

研究稱極端天氣的增加 正在拉低核電的可靠性

有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《自然能源》(Nature Energy)期刊上。

原標題為《Increase in frequency of nuclear power outages due to changing climate》。

來源:cnBeta