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放弃核能还为时尚早:核电的优势分析

        发布时间:2018-08-13 10:29        编辑:北极电力网
本篇文章是《美国核电站》一书的前言,该书是美国胡佛研究所舒尔茨˙斯蒂芬能源政策小组出版的一本新书,这项工作是该小组重建核电研究系列的一部分。

仅依靠核电是不能解决我们能源方面的问题的,但是若是没有核电的话,解决能源问题也是无稽之谈,这是我们关心的核心问题,也是我们出版这本书的原因,本书描述了当今时代核电面临的种种挑战以及我们应对挑战可做的事情。

我们其中的一部分人的工作曾是建设早期的核电站,其他一部分人的工作则曾是使得核电更安全。在许多方面,这是我们彼此间的个人话题,但这也有一些事实:

我们知道,美国在民用核能领域的统治地位不仅是一直以来美国在全球不稳定地区制定规范和规则的原因,也是控制核武器扩散能力的重要组成部分。核电是一个重要的技术密集型出口行业:美国发明了这样技术,现在仍是世界上拥有核能发电最多的国家,拥有世界上核电站总数的1/4(若是我们算上美国海军的100多台海上动力堆)。核能为美国提供了可靠的电力供应,核能发电占总发电量的1/5,美国近2/3的无污染和零碳排放能源来自于核能发电。

当然核能也有一定的风险和实际成本,但是综合考虑,国家利益仍要优先考虑。在历史上,美国国内大部分核工业企业的背景是美国联邦政府(军方)以及拥有或者运营设施电力企业的纳税人(国有企业)。今天的问题是,同样的参与者如何在未来继续承担起这一责任?

几年前,我们开始对核问题进行研究,作为我们在胡佛研究所舒尔茨˙斯蒂芬能源政策小组关于能源政策研究工作的部分,我们对未来加以注意:新一代小型模块化反应堆(SMR)的前景是什么?未来发展的障碍又是什么?如何搭建先进的下一代核电设计的许可证框架?新形式的创业投资组合是否有助于突破核聚变的壁垒?我们想知道对于“重启核电”还需要做些什么?很明显,重新改造核电的未来是远远不够的;若是我们不想对现在成熟且已经贬值的轻水堆做出财政承诺,则我们也不必为明天的决策做出选择。

我们不能只依赖单一能源,因此要在更为广泛的背景下对核能加以观察。事实上,美国现在进入了新的能源领域。

首先,安全。新的石油和天然气在美国各地供应,这不仅减少了其进口量,还给予了我们一定的生产灵活性,使得欧佩克等的定价组织作用变弱。不仅仅我们所熟悉的石油和天然气的价格在下降,美国的在水力压裂技术和水平钻井商业化方面的进展也使得相应方面价格下降,新能源技术价格也在下降。太阳能、风能以及电动汽车等领域的研究和开发进展要比科学家们预期的要快得多,尽管现在仍然有很大的发展空间。自20世纪70年代阿拉伯石油危机以来,我们在能源方面取得了巨大的进步,经济性和竞争力都处在优势地位。

第二是环境,好消息是我们在这方面取得了巨大的进展。在二十世纪6,70年代经历过洛杉矶雾霾的人都可证明,清洁空气是人类呼吸必不可少的部分。对于二氧化碳排放量,其进展可能有所差异,廉价的天然气,能源效率的提高以及日益发展的清洁能源技术的推出也意味着对未来的保证。

我们拥有的这一切都是现代历史上的第一次,能源方面仍有一定的发展空间,我们也不再需要“只努力保持灯亮或者在灯亮时避免其坏掉”,那么我们对于发展空间要选择做些什么呢?

要说明一点:“美国需要问自己,在21世纪中叶以后是否可以不依赖核能,如果可以不依靠,我们可以一座一座的关停核电站,沿着我们现在的道路就可达到目标,有些人会对这个结果表示满意。而那些不明白改变过程的人可能需要更为审慎的举措。

如果我们忘记核电,我们会放弃什么呢?

环保人士可能会注意到,那样,我们将会失去一种不会对水或者大气造成污染的能源技术。放射性是很多人在文化和情感上关注的焦点,但核能以一种相当可观的速度产生了非常少量的废物,而且已经支付了300亿美元的废物处理费用。或许非常令人惊讶,与煤炭火力发电相比,核电实际上对周围环境造成的辐射量是前者的1/100。总体而言,核电生产所造成的人身意外事故发生率是包括可再生能源在内的任何发电技术中的最低的。

正如在其他行业那样,在能源行业工作岗位也是讨论内容之一。每个核电站雇员约有600人,是同等规模的天然气发电厂的十倍之多。许多核电厂工作人员是中年退役的军人,他们所掌握的专业技能很少——一家美国核电公司去年报道称,在核电设施的新员工中,1/3是退伍军人;核电一般位于农村地区,这样核电是美国60多个小城镇和城市的主要经济来源;核电技术和制造供应链是美国国内企业全球出口业务的主要部分,不仅仅是指跨国公司,还有与核能行业密切相关的核能部件供应商、制造商和承包商。

一些关注安全的人士可以对此理解——核电厂的燃料完全由由供应商提供,核燃料的价格波动性低,而且进行长期供应的在线存储不会受到天气的影响。现在的核电站使用的技术成熟,而且美国的国内运营、监督和监管方面经验非常丰富。更广泛地说,一个运行良好的“国内民用核能生态系统与我们的空间堆以及军事用堆能力相互交织,正如为我们的航空母舰以及核潜艇提供动力的反应堆那样。”

最后,我们不能低估当今时代核电站在亚洲和中东地区的发展中国家前所未有的增长速率,主要是由工业发展以及人口增长带来的能源需求所驱动的。这些新核电站可能由国际竞争对手建造和供应,因为这些企业也有在美国本土的公司以及有当地的雇员。到目前为止,因为美国强大的核能力,美国在保护全球安全以及和核防扩散规范方面仍占有统治地位。展望未来,可通过提供新型核电技术来提高核电站的性能以及电力负荷能力,但是明天的核技术直接取决于今天的核行业人员的技术水平以及专业技能。

在美国今天的能源系统中,我们面临的最大挑战是人而不是机器。核能说明了这一点:尽管这些“发电机”每年都在发出稳定的电力,但是国家和市场也在逐渐转移。只要我们能把能源研究与发展继续保持下去——这对于长期发展而言至关重要——我们国家的大学和研究实验室就可以确保新技术尽快落实,以便让我们以最快的速度使用它们。现在掣肘我们的是缺乏改变政治和官僚主义的战略和意愿,技术和市场的发展速度往往要比政府要快一些。

三里岛和切尔诺贝利事故发生后,核电运营商被称为“彼此的人质”,任何人犯的错误都会在其他方面反映出来。在一些方面,这可能是美国运营商形成有效的行业自律计划基础的机会。今天这个短语可能有了新的意思,近些年来,美国的能源行业已经政治化,一些基于身份和价值观的呼吁已经成为我们政治运动的主宰。

一些团体受零和思想限制选择支持或者反对技术。能源系统是不可能一支独大的,相反,能源系统更像园艺:你只能选择继续工作和倾向那一类,天然气或核能、电动汽车或石油出口、压裂以及屋顶的太阳能板——最终都是由共同的市场与政府联系到一块。

对这些能源系统有时会有强烈的反对声,这样有时候会有意想不到的后果。这也是为什么我们支持以收入为核心的碳税联合其他的特定技术任务、税收和补贴等,这样对平衡竞争环境非常有益处。最终,通过在可靠性、可承担性、社会影响、环境绩效以及在全球目标舰的真正权衡的平衡和响应的方法是实现以及维持任何能源目标的最佳决策。我们综合性的能源系统要比单一的系统造就更多的工作岗位。

所以当我们今天发现仍有一定的发展空间时,我们也知道前进之路充满了不确定性。之前没有料及的事态发展使得今天我们陷入了意想不到的局面,而且这种情况未来仍可能发生。可再生资源的成本下降速度超过预期,系统从边际的即插即用发展到间歇性发电的广泛整合,未开发的领域是否也能保持这种发展速度?天然气造福了整个国家——我们在无处不在的持续低成本的舒适环境中还能待多久?煤炭发电一直以来是核电站在电网中可靠的基本负荷支持——我们可以认为这种情况可通过一系列技术奇迹在新的监管环境中持续下去吗?通过大规模电力储存来对电网加以控制将彻底改变我们与电力的关系,我们仍然需要不断的追求技术进步——否则当我们的技术不能满足我们未来对它们的需求时,我们又该怎么办呢?

我对我们国家能源的未来感到乐观,我们也是现实主义者,这本书是关于当今的核情况的。但是将我们现在已知的挑战与新能源的潜能相比较是错误的。现在说一种几乎没有污染、有着近乎无限燃料供应、运行可靠、可扩展且在统计学上比现有的方案更安全的新型技术,感觉像是一种不可思议的奇迹一样。我们的能源需求将会得到解决,也难怪早期主张核裂变的美国会如此兴奋,当然,实际操作要更为复杂一些。我们要承担起美利坚这个国家更好的思想和技术任务,负责任的引导这个发展过程,这个国家的能源发展像是过山车一样,发展不可能停止下来,新的挑战会出现,新的机遇也会出现。

现在提放弃核能还为时尚早。

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