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放棄核能還為時尚早:核電的優(yōu)勢分析

來源:中國核電信息網 發(fā)布日期:2017-08-31

    本篇文章是《美國核電站》一書的前言,該書是美國胡佛研究所舒爾茨˙斯蒂芬能源政策小組出版的一本新書,這項工作是該小組重建核電研究系列的一部分。

    僅依靠核電是不能解決我們能源方面的問題的,但是若是沒有核電的話,解決能源問題也是無稽之談,這是我們關心的核心問題,也是我們出版這本書的原因,本書描述了當今時代核電面臨的種種挑戰(zhàn)以及我們應對挑戰(zhàn)可做的事情。

    我們其中的一部分人的工作曾是建設早期的核電站,其他一部分人的工作則曾是使得核電更安全。在許多方面,這是我們彼此間的個人話題,但這也有一些事實:

    我們知道,美國在民用核能領域的統(tǒng)治地位不僅是一直以來美國在全球不穩(wěn)定地區(qū)制定規(guī)范和規(guī)則的原因,也是控制核武器擴散能力的重要組成部分。核電是一個重要的技術密集型出口行業(yè):美國發(fā)明了這樣技術,現(xiàn)在仍是世界上擁有核能發(fā)電最多的國家,擁有世界上核電站總數(shù)的1/4(若是我們算上美國海軍的100多臺海上動力堆)。核能為美國提供了可靠的電力供應,核能發(fā)電占總發(fā)電量的1/5,美國近2/3的無污染和零碳排放能源來自于核能發(fā)電。

    當然核能也有一定的風險和實際成本,但是綜合考慮,國家利益仍要優(yōu)先考慮。在歷史上,美國國內大部分核工業(yè)企業(yè)的背景是美國聯(lián)邦政府(軍方)以及擁有或者運營設施電力企業(yè)的納稅人(國有企業(yè))。今天的問題是,同樣的參與者如何在未來繼續(xù)承擔起這一責任?

    幾年前,我們開始對核問題進行研究,作為我們在胡佛研究所舒爾茨˙斯蒂芬能源政策小組關于能源政策研究工作的部分,我們對未來加以注意:新一代小型模塊化反應堆(SMR)的前景是什么?未來發(fā)展的障礙又是什么?如何搭建先進的下一代核電設計的許可證框架?新形式的創(chuàng)業(yè)投資組合是否有助于突破核聚變的壁壘?我們想知道對于“重啟核電”還需要做些什么?很明顯,重新改造核電的未來是遠遠不夠的;若是我們不想對現(xiàn)在成熟且已經貶值的輕水堆做出財政承諾,則我們也不必為明天的決策做出選擇。

    我們不能只依賴單一能源,因此要在更為廣泛的背景下對核能加以觀察。事實上,美國現(xiàn)在進入了新的能源領域。

    首先,安全。新的石油和天然氣在美國各地供應,這不僅減少了其進口量,還給予了我們一定的生產靈活性,使得歐佩克等的定價組織作用變弱。不僅僅我們所熟悉的石油和天然氣的價格在下降,美國的在水力壓裂技術和水平鉆井商業(yè)化方面的進展也使得相應方面價格下降,新能源技術價格也在下降。太陽能、風能以及電動汽車等領域的研究和開發(fā)進展要比科學家們預期的要快得多,盡管現(xiàn)在仍然有很大的發(fā)展空間。自20世紀70年代阿拉伯石油危機以來,我們在能源方面取得了巨大的進步,經濟性和競爭力都處在優(yōu)勢地位。

    第二是環(huán)境,好消息是我們在這方面取得了巨大的進展。在二十世紀6,70年代經歷過洛杉磯霧霾的人都可證明,清潔空氣是人類呼吸必不可少的部分。對于二氧化碳排放量,其進展可能有所差異,廉價的天然氣,能源效率的提高以及日益發(fā)展的清潔能源技術的推出也意味著對未來的保證。

    我們擁有的這一切都是現(xiàn)代歷史上的第一次,能源方面仍有一定的發(fā)展空間,我們也不再需要“只努力保持燈亮或者在燈亮時避免其壞掉”,那么我們對于發(fā)展空間要選擇做些什么呢?

    要說明一點:“美國需要問自己,在21世紀中葉以后是否可以不依賴核能,如果可以不依靠,我們可以一座一座的關停核電站,沿著我們現(xiàn)在的道路就可達到目標,有些人會對這個結果表示滿意。而那些不明白改變過程的人可能需要更為審慎的舉措。

    如果我們忘記核電,我們會放棄什么呢?

    環(huán)保人士可能會注意到,那樣,我們將會失去一種不會對水或者大氣造成污染的能源技術。放射性是很多人在文化和情感上關注的焦點,但核能以一種相當可觀的速度產生了非常少量的廢物,而且已經支付了300億美元的廢物處理費用。或許非常令人驚訝,與煤炭火力發(fā)電相比,核電實際上對周圍環(huán)境造成的輻射量是前者的1/100。總體而言,核電生產所造成的人身意外事故發(fā)生率是包括可再生能源在內的任何發(fā)電技術中的最低的。

    正如在其他行業(yè)那樣,在能源行業(yè)工作崗位也是討論內容之一。每個核電站雇員約有600人,是同等規(guī)模的天然氣發(fā)電廠的十倍之多。許多核電廠工作人員是中年退役的軍人,他們所掌握的專業(yè)技能很少——一家美國核電公司去年報道稱,在核電設施的新員工中,1/3是退伍軍人;核電一般位于農村地區(qū),這樣核電是美國60多個小城鎮(zhèn)和城市的主要經濟來源;核電技術和制造供應鏈是美國國內企業(yè)全球出口業(yè)務的主要部分,不僅僅是指跨國公司,還有與核能行業(yè)密切相關的核能部件供應商、制造商和承包商。

    一些關注安全的人士可以對此理解——核電廠的燃料完全由由供應商提供,核燃料的價格波動性低,而且進行長期供應的在線存儲不會受到天氣的影響。現(xiàn)在的核電站使用的技術成熟,而且美國的國內運營、監(jiān)督和監(jiān)管方面經驗非常豐富。更廣泛地說,一個運行良好的“國內民用核能生態(tài)系統(tǒng)與我們的空間堆以及軍事用堆能力相互交織,正如為我們的航空母艦以及核潛艇提供動力的反應堆那樣。”

    最后,我們不能低估當今時代核電站在亞洲和中東地區(qū)的發(fā)展中國家前所未有的增長速率,主要是由工業(yè)發(fā)展以及人口增長帶來的能源需求所驅動的。這些新核電站可能由國際競爭對手建造和供應,因為這些企業(yè)也有在美國本土的公司以及有當?shù)氐墓蛦T。到目前為止,因為美國強大的核能力,美國在保護全球安全以及和核防擴散規(guī)范方面仍占有統(tǒng)治地位。展望未來,可通過提供新型核電技術來提高核電站的性能以及電力負荷能力,但是明天的核技術直接取決于今天的核行業(yè)人員的技術水平以及專業(yè)技能。

    在美國今天的能源系統(tǒng)中,我們面臨的最大挑戰(zhàn)是人而不是機器。核能說明了這一點:盡管這些“發(fā)電機”每年都在發(fā)出穩(wěn)定的電力,但是國家和市場也在逐漸轉移。只要我們能把能源研究與發(fā)展繼續(xù)保持下去——這對于長期發(fā)展而言至關重要——我們國家的大學和研究實驗室就可以確保新技術盡快落實,以便讓我們以最快的速度使用它們。現(xiàn)在掣肘我們的是缺乏改變政治和官僚主義的戰(zhàn)略和意愿,技術和市場的發(fā)展速度往往要比政府要快一些。

    三里島和切爾諾貝利事故發(fā)生后,核電運營商被稱為“彼此的人質”,任何人犯的錯誤都會在其他方面反映出來。在一些方面,這可能是美國運營商形成有效的行業(yè)自律計劃基礎的機會。今天這個短語可能有了新的意思,近些年來,美國的能源行業(yè)已經政治化,一些基于身份和價值觀的呼吁已經成為我們政治運動的主宰。

    一些團體受零和思想限制選擇支持或者反對技術。能源系統(tǒng)是不可能一支獨大的,相反,能源系統(tǒng)更像園藝:你只能選擇繼續(xù)工作和傾向那一類,天然氣或核能、電動汽車或石油出口、壓裂以及屋頂?shù)奶柲馨濉罱K都是由共同的市場與政府聯(lián)系到一塊。

    對這些能源系統(tǒng)有時會有強烈的反對聲,這樣有時候會有意想不到的后果。這也是為什么我們支持以收入為核心的碳稅聯(lián)合其他的特定技術任務、稅收和補貼等,這樣對平衡競爭環(huán)境非常有益處。最終,通過在可靠性、可承擔性、社會影響、環(huán)境績效以及在全球目標艦的真正權衡的平衡和響應的方法是實現(xiàn)以及維持任何能源目標的最佳決策。我們綜合性的能源系統(tǒng)要比單一的系統(tǒng)造就更多的工作崗位。

    所以當我們今天發(fā)現(xiàn)仍有一定的發(fā)展空間時,我們也知道前進之路充滿了不確定性。之前沒有料及的事態(tài)發(fā)展使得今天我們陷入了意想不到的局面,而且這種情況未來仍可能發(fā)生。可再生資源的成本下降速度超過預期,系統(tǒng)從邊際的即插即用發(fā)展到間歇性發(fā)電的廣泛整合,未開發(fā)的領域是否也能保持這種發(fā)展速度?天然氣造福了整個國家——我們在無處不在的持續(xù)低成本的舒適環(huán)境中還能待多久?煤炭發(fā)電一直以來是核電站在電網中可靠的基本負荷支持——我們可以認為這種情況可通過一系列技術奇跡在新的監(jiān)管環(huán)境中持續(xù)下去嗎?通過大規(guī)模電力儲存來對電網加以控制將徹底改變我們與電力的關系,我們仍然需要不斷的追求技術進步——否則當我們的技術不能滿足我們未來對它們的需求時,我們又該怎么辦呢?

    我對我們國家能源的未來感到樂觀,我們也是現(xiàn)實主義者,這本書是關于當今的核情況的。但是將我們現(xiàn)在已知的挑戰(zhàn)與新能源的潛能相比較是錯誤的。現(xiàn)在說一種幾乎沒有污染、有著近乎無限燃料供應、運行可靠、可擴展且在統(tǒng)計學上比現(xiàn)有的方案更安全的新型技術,感覺像是一種不可思議的奇跡一樣。我們的能源需求將會得到解決,也難怪早期主張核裂變的美國會如此興奮,當然,實際操作要更為復雜一些。我們要承擔起美利堅這個國家更好的思想和技術任務,負責任的引導這個發(fā)展過程,這個國家的能源發(fā)展像是過山車一樣,發(fā)展不可能停止下來,新的挑戰(zhàn)會出現(xiàn),新的機遇也會出現(xiàn)。

    現(xiàn)在提放棄核能還為時尚早。

    原標題:核電的好處|美國胡佛研究所舒爾茨•斯蒂芬能源政策小組

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