最近，日本的電力公司在宣傳中越來越多地加入了有關“核能發電與太陽能發電的比較”等內容。“發電100萬kW，核能占地面積約為0.6km2，而太陽能則需在面積與山手線圈內（東京環線城軌，約58km2）相當的范圍內鋪滿太陽能電池板。成本方面，核能約為2800億日元，太陽能則高達約3.9萬億日元”--在日本經濟產業省主辦的“低碳電力供應系統研究會”上，也有人舉出這些顯示核能發電優勢的數字，提出同樣主張。
每當看到這些，筆者都感到十分困惑：“這真是出自（電力）專業人士之筆嗎？”在對核電與太陽能發電進行比較時，上述比較毫無意義。但是隨著對能源相關采訪的深入，筆者開始感到，“核電與太陽能發電其實非常相似”。
首先來看占地面積的差異。在比較發電方法時，“Location Independent（能夠自由選擇設置場所）”是經常用來討論的條件。如果以此為標準，則核能發電是“No”（不能選擇），而太陽能發電是有條件的“Yes”。有條件是因為正在耕種的農田無法使用，高緯度地區和晴天率極低地區無法獲得足夠的發電量。如果將其排除，那么就技術而言，太陽能電池可以設置在住宅區、砂漠甚至海面上。而核能發電設備只能在個別場所建設。雖然筆者未曾拜讀，但《在東京建核電站》這本書曾一度成為爭論的焦點。單純比較占地面積的差異就像書中討論的內容一樣沒有意義。而且，太陽能電池大都安裝在建筑物的屋頂，日本尤其如此，這一點也可以證明，以占地面積的大小來比較太陽能發電和核能發電是有失偏頗的。
關于成本，宣傳中宣稱差距為10倍以上，但究其計算根據可以發現，情況并非如此。對于最大功率為100萬kW的核電站，生產相同的電量需要3.9萬億日元規模的太陽能發電系統，這一數字是根據系統價格約為67萬日元/kW計算得來（假設核電站的運行率為70％，太陽能電池的運行率為12％）。如果是按照大約1年前在日本個人住宅屋頂上設置的太陽能電池的成本計算，這一數字可以接受，但現在太陽能電池的成本正在大幅下降。即使加上功率調節器，制造成本估計也不會超過20萬日元/kW。
對于廠商來說，要求以制造成本出售是不可能的，但日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）的開發計劃已經把設置成本在2030年降低到14萬日元/kW（壽命假定為20年）定為了目標。在住宅屋頂之外，美國First Solar等廠商甚至宣布，號稱“百萬瓦太陽能”的大規模太陽能電站的設置成本已經達到了15萬～16萬日元/kW（壽命假定為20年）。也就是說，如果考慮未來的太陽能發電系統成本下跌幅度進行計算，3.9萬億日元將會壓縮至1萬億日元以下。
另一方面，核能發電的成本不透明。低碳電力供應系統研究會上就出現了“100萬kW級電站每座成本2800億日元是否真實”這樣的疑問。核能發電最近面臨著設備壽命到期后的退役成本問題。以日本原子能發電公司的東海發電所為例，其功率規模雖然只有16.6萬kW，是一般核能發電設備的1/8，但退役、解體和放射性廢棄物的處理費用預計卻高達約930億日元。
英國同樣面臨著退役和處理放射性廢棄物的成本問題（Nuclear Decommissioning Authority：英國核退役管理局發布資料）。至于法國，歐盟議會下屬某調查公司給出的報告顯示，對壽命到期的設備進行退役處理總共需要650億～700億歐元（參閱公開資料的pp.30-31）。而且，還有看法認為，即使退役，當地的土地也至少100年無法使用。
核能發電現有成本并不包括如此龐大的廢棄費用。如果要與太陽能發電比較成本，則這些費用都必須考慮在內。
2100年的藍圖酷似
以上內容只是說“比較差異”毫無意義，并不能證明二者相似。相似點其實還是有的。
比方說，核能發電界人士與太陽能發電界人士描繪的2100年能源情況酷似。具體來說，日本核能研究開發機構2009年5月27日在“核能綜合研討會2009”上發布的資料顯示，按照預計，在2100年的電力來源構成中，核能發電或核聚變發電將占據壓倒性的67.1％，石油和煤炭為零，太陽能發電和風力發電占6.4％。
另一方面，推動太陽能利用的德國政府咨詢機構WBGU在2003年發布的“Welt im Wandel:Energiewende zur Nachhaltigkeit（漸變的世界：向可持續發展能源的轉變）”這一資料顯示，到2100年，能源的2/3將為太陽光和太陽熱所占據，“太陽能時代將會到來”。另一方面，核能為零，石油和煤炭火力發電占15％左右。也就是說，從全面改用核能/核聚變和太陽能來看，二者描繪的藍圖非常相似，只是對石油和煤炭枯竭時期的評價略有不同。
最近雖然鮮有耳聞，但在2年前，WBGU的藍圖曾經得到過日本應用物理學會的大力宣傳，口號是“今后是太陽能電池的時代”。同樣的，發布“核能版WBGU”的也是學會。最終，雙方人士都只是忙著憧憬理想，無暇顧及現實。
二者都無法控制
但無論是哪一方，都無法單獨實現這樣的美夢。核能發電與太陽能發電的另一個相似之處在于“無法按照功率需求調節，而且能夠扮演主角的時間只有一天的一半左右”。
核能發電的功率基本固定，幾乎難以應對電力需求的增減。因此，夜間與白天的功率同為“基本負載”。對于白天需求的增加，只能借助火力發電和抽水蓄能這種“蓄電池”來應付。如果不大量使用此類蓄電池，核能發電就當不了“日場主角”。值得一提的是，法國的發電量雖然約8成來自核能發電，但相當一部分在向周邊國家輸出。
另一方面，太陽能發電的功率自然會受天氣左右，無法自由控制。而且在夜間沒有功率。但只要天氣良好，其功率就能夠接近白天的電力需求增加曲線。在陽光毒辣的熱天，功率會隨之增大，在功率偏小的雨天，制冷需求也會隨之減少。
功率固定的夜場主角核能發電與功率不穩只能白天登場的太陽能發電簡直就是一面鏡子的表里兩面。
對于上面的觀點，可能會有看法認為：“不對，二者根本不同。太陽能發電功率不穩，天氣不好的時候仍然要依靠火力發電，即使大量采用也起不到減少火力發電的效果。”確實如此，這是“單憑太陽能無法占到總電力2/3”的理由之一。但情況會隨著廉價高性能蓄電技術的登場而發生改變。從最近的太陽熱發電來看，配合使用此類技術的做法正日趨普遍。太陽熱發電使用的其實是“蓄熱”技術而非蓄電，即使在夜間也能夠保證一定的功率。
按現在的成本計算，大量采用蓄電池也要多花數萬億日元。但核能發電同樣如此。某核能發電界人士表示，核能將借助“使核能發電功率接近白天的需求峰值，剩余部分全部存儲在蓄電池中”的方法，在電力來源中占據約7成甚至更高的比例。實際上，日本原子能研究開發機構的發布資料已經涉及到了轉用電動汽車蓄電池的內容。
最終，這兩種技術都打算利用蓄電技術來彌補功率無法按需調節的缺點。只要是電力專業人士，對于文中提到的“宣傳中的比較毫無意義”、“二者其實‘非常相似’”想必都了然于胸。今后需要做的，應該是立足于以上幾點，找出“真正的最佳組合”。由基本負載穩定的核能發電、與白天需求關系密切的太陽能發電以及蓄電技術組成的最佳組合將會是什么呢？
評論表單加載中...