天然ガス発電所を石炭・核プラントに効率・排出物に比較

Mercuryと重金属

石炭は、農薬の水銀排出量の主要供給源です。天然ガスには、必須水銀が含まれています。原子力発電所は、操業中に金属を排出しません。

環境・安全への取り組み

水の使用

火力発電所は、冷却水を必要とします。 天然ガス複合サイクルプラントは、約0.4〜0.6 m3/MWh(オンスルー)または0.2〜0.3 m3/MWh(クローズドループ冷却)を消費します。 石炭プラントは0.5〜2.0 m3/MWhを消費し、湿式排ガス脱硫による大部分を消費します。 原子力プラントは、最高水離脱率(2〜4 m3/MWh)が、低消費量(0.5〜0.7 m3/MWh)を削減します。 乾燥地域は、90%の冷却効率を低下させます。

ランドフットプリント

石炭火力発電所は、石炭火力発電所や灰池を必要としています。原子力発電所は、排ガス地帯(典型的に0.5〜2 km2)を必要とします。天然ガスプラントは、パイプラインによって燃料が供給され、オンサイトの貯蔵が小さい緊急タンクを超えて必要がないため、最小限のパー-MWフットプリントを持っています。50年以上の寿命で、石炭採掘(表面鉱山)が広く天然ガス抽出物に関与する土地面積は、油圧防腐剤は、腐剤の生息地を消費することができます。

安全記録

発生したTWh当たりの死亡により、原子力および天然ガスは、事故や大気汚染を含むときに最も低い死亡率(0.04–0.09死亡/TWh)を有する。石炭原因20-30死亡/TWh[]])は、鉱山事故、黒肺疾患、および微細な部分汚染の汚染から。主要な核事故(Chernobyl、福島)は高い公共の恐怖を持っていますが、燃料が、燃料の燃料が漏れる危険性が生じるが、これらの危険性が生じる。

経済要因:電気の首都、燃料および水平化されたコスト

資本コスト

天然ガス複合サイクルプラントは、夜間の資本コスト(約$700〜1,100 /キロワット)と短時間(約2〜3年)を削減しています。石炭火力発電所は、建設に$ 2,000〜4,000 /キロワットを要し、建設に4〜8年かかります。 厳しい排出制御のためにコストが上昇しました。 原子力プラントは、資本増強:6,000〜12,000 /キロワット(最近の西洋ビルドのためのVogtle、Flameville、Olkiluoto)は、6〜10年以上の建設期間またはより高度な設計を目標に制限します。 これまでの設計は、この目標は、この目標を削減します。

燃料費

天然ガス燃料は、主要なコストドライバーと揮発性です。 歴史的に、米国のガス価格は2〜6 / MMBtuの範囲です。 石炭価格はより安定していますが、枯渇や輸送コストのためにいくつかの地域で上昇しています。 尿燃料コストは、非常に低い(約0.5〜1.0 ¢ / kWh)と安定しており、ウランは、地理的に多様で、容積が小さいです。

電力の水平化コスト(LCOE)

米国エネルギー情報局(EIA)2023の投影によると、天然ガス複合サイクルは、$ 35〜50 / MWh(ガス価格によって異なります)のLCOEを持っています。 石炭は$ 70〜120 / MWh(公害制御を含みます)です。 核は$ 100〜160 / MWh(新しいビルド)です。 原子力プラントを既存の、完全に強化、ガスと対比して$ 25〜35 / MWhで発電します。 しかし、新しい原子力は、高騰および長期にわたるリスクを補償します。

グリッドの統合と運用の柔軟性

天然ガスプラントは、風や太陽光などの可変再生可能エネルギーの分散に理想的なコストを削減する(単純サイクルのためのコールドスタートから10分、複合サイクルのための20〜30分)、素早くランプアップし、ダウンすることができます。石炭プラントは遅く(寒さから始める時間)、そして頻繁にベースロードとして作動します。原子力プラントは、燃料効率を最大化するために、一定の最大の出力で最善の操業です。負荷フォローが可能(一部のフレンチ原子炉は毎日行う)が、容量要因を減らし、燃料コストを増加します。再生可能エネルギーは、排出量が増加します。再生可能エネルギーの排出量が、より高まります。

未来: トランジションと先進技術

カーボン・キャプチャーによる天然ガス

後燃焼カーボンキャプチャとストレージ(CCS)は、ガスプラントから90%のCO2排出量を削減することができますが、コストで$ 60〜100 /トンCO2をキャプチャし、8〜12パーセンテージポイントの効率性ペナルティを削減することができます。 CCSと天然ガスは橋梁技術ですが、その展開はパイプラインインフラ、ストレージサイト、およびポリシーマンデートに依存しています。

先進核原子炉

小規模モジュラー原子炉(SMR)は、資本コストを削減し、安全性の上昇を約束し、プロセス熱の可能性を約束します。いくつかの設計は規制上の見直し下にあります。成功は、原子力を堅く、低炭素化物が再生可能エネルギーに補完するが、商業的な可用性は2030年以前とは違っています。

石炭フェーズアウトと改造オプション

多くの国は、石炭火力発電所を初期に再建したり、天然ガス、バイオマスの共同充填、または熱エネルギー貯蔵のためにそれらを補充しています。既存の石炭火力発電所は、高度な超臨界ボイラーで改装したり、CCSと統合することができますが、主要な投資に対する経済性有利な植物閉鎖。

結論: バランスの取れる貿易-Offs

天然ガス発電所は、石炭と比較して、効率と低い空気排出量の明確な利点を提供し、多くの地域で石炭の代替手段として有効に活用しています。原子力発電所は、信頼性の高いベースロード機能を備えたゼロ・オペレーション・カーボン・ソースを維持していますが、高い前面コストと未解決の廃棄物管理の問題に直面しています。単一の技術は銀弾丸ではありません。天然ガス、原子力、再生可能エネルギー、および貯蔵を含む多岐にわたるポートフォリオは、ターゲットに絞られた政策と炭素価格設定によって支持されています。最も堅牢な電力、低価格で安全な電力システム、および低価格なシステムへの移行につながります。

米国発電所の排出量とコストに関する詳細なデータについては、 [U.S.エネルギー情報管理]]とEPA温室効果ガス収率計算機を参照してください。 国際比較は]]]から利用可能です。 ]]]。 原子力技術比較は、[[FLT:]]で見つけることができます[[FLT:[FLT:]]]: [FLT: [FLT:]]]]]。 [FLT:[FLT:[F]:[F]]]:[F]:[F]:[F]]:[F]:[F]]]]:[F]:[F]:[F]]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[