安大略省需要多得多的电力,但它将首先面临的缺口并不是峰值发电能力的巨大短缺,而是年度清洁能源不足。2025年电力需求达到145.6太瓦时,一年内增长了4.4%;与此同时,安大略省独立电力系统运营商(IESO)的基准情景预计,到2050年将达到250太瓦时。然而,预测范围为207至297太瓦时,这一差异将大幅改变所需基础设施的规模。
根据分析,在计入已经在建的项目后,该省将在2032年面临超过8太瓦时的年度能源缺口,并在2035年面临超过12太瓦时的缺口。额外的夏季发电能力缺口要到2035年才会出现,起初仅约为950兆瓦。因此,作者认为,优先事项应是增加全年清洁电力,而不是立即寻求大量新增峰值发电能力。
能源与灵活性是不同的产品
分析指出,“能力”一词并不能描述电网各类资源的相同功能。风电站在有风时发电,而电池几乎不会增加净年度能源,但会将电力转移到其最有用的时段。水电既能提供能源,也能提供灵活性;输电则可以利用其他地区产生的电力。需求响应能够在不额外发电的情况下削减用电峰值,而核电则可在数十年内提供大量低碳电力和可依赖的发电能力。
因此,如果把这些资源视为销售同一种产品,就可能导致不合适的投资组合。作者建议,安大略省应首先部署增加速度最快、最能解决近期缺口的资源,然后根据此后仍然存在的剩余需求,确定新增核电扩张的规模。
风电和太阳能采购回归
在超过十年没有对新的可再生能源项目进行主要采购后,安大略省再次开始采购风电和太阳能。LT2项目的第一轮能源采购窗口最终签署了总装机容量为1,115兆瓦的项目,预计每年发电约2.37太瓦时。
IESO表示,初步选定项目的价格比此前可比的大型可再生能源采购流程低21%。根据分析,这并不意味着风电和太阳能能够单独解决电网的所有问题,但说明安大略省可以在几年内增加数量可观的清洁电力,而无需在2045年之前确定整个发电机组的最终形态。
储能与减少对天然气的依赖
该省还扩大了对有助于其利用更多风电和太阳能、同时避免过度依赖天然气的资源的采购。LT2项目最新一轮能力采购增加了约640兆瓦电池,使到2030年签约储能容量增至超过3.5吉瓦。这一轮采购的价格比首次快速长期电池采购低36%,比首次常规电池采购低16%。
作者认为,随着采购流程重复进行,价格下降为规划者提供了有关当前储能成本的实际信息,而不是试图估算二十年后的成本。但仅增加清洁能源并不足够,因为天然气承担着全天候运行功能,包括提供备用容量、跟踪负荷变化和响应频率变化。
接入输电网的天然气和石油发电量从2020年的9.7太瓦时上升至2025年的31.4太瓦时,其间核电产量因翻修工作和停运而下降。在五年内,天然气在接入输电网的发电量中的占比也从7%升至19.3%。分析认为,要降低这一比例,就必须逐小时替代天然气所承担的功能,而不仅仅是增加另一种大型低碳年度能源来源。电池、水电、输电线路、与其他电网的互联以及可控需求,都能够承担越来越多的这些功能。
核电翻修并不意味着立即订购新反应堆
该分析并不主张关闭现有反应堆。安大略省核电机组是其最重要的低碳资产之一,近期翻修工作的记录也很积极。Darlington核电站的翻修工作提前于总体计划完成,并低于预算;与此同时,Bruce核电站3号机组提前七个月恢复运行,并低于预算。
作者区分了两种情况:一是在已经拥有输电线路、受过培训的劳动力和运营机构的地点延长现有反应堆的生产寿命;二是在本世纪四十年代决定建设大量新反应堆。根据分析,Darlington的小型模块化反应堆代表着一条比翻修计划风险更高的路径,因为它依赖GE Hitachi的BWRX-300沸水堆,该设计此前从未由安大略省运行过,其燃料循环和供应链也不同于CANDU机组。
此外,该省数十年来没有建造新反应堆,因此不能简单假定当年建成原有机组的机构能力仍然随时可用。前四台机组或许能够提供有用证据,但应将其视为在设计、成本和时间表方面风险较高的初步核电计划,而不是证明小型反应堆已经解决了核电站建设问题。
长期决策需要更好的信息
Wesleyville地区未来可能容纳最多10吉瓦的发电能力,而Bruce C项目正在推进前期开发阶段。作者认为,保留这些选项是合理的,尤其是IESO的需求情景在2050年相差约90太瓦时。但现在就承诺建设全部这些能力,并没有同等程度的依据。
如果需求接近高位情景,并且在增加可再生能源、储能和灵活需求之后,清洁发电仍存在巨大缺口,那么大规模核电扩张可能适合该省。另一方面,如果需求接近基准或低位情景,并且可再生能源、储能和灵活需求的成本继续下降,那么从经济角度看,安大略省可能不需要建设新的核电。
作者的建议总结是:首先实施建设速度最快的资源,继续翻修那些能够证明其价值的反应堆,从正在建设的小型反应堆中吸取经验,同时保留大型核电站选址。在获得更好的信息后,再就新的核电发电能力作出成本高昂且影响持久的决定。作者还批评多年来将可再生能源政治化,但同时警告,不应以另一种预先确定的政治答案取代原有答案;在他看来,标准应是选择一种组合:提供足够的清洁电力,替代天然气的灵活性,并使新增稳定发电能力所面临的昂贵缺口尽可能小。