超越化石燃料:威廉·约翰逊谈核能

Progress Energy 公司总裁、董事长兼首席执行官权衡了其行业面临的障碍


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编者注:此问答是一项由大众科学对从事开发和实施非化石燃料能源技术的公司高管进行的调查的一部分。

目前,哪些技术障碍最阻碍了核裂变的增长?在不久的将来和更长远的时间内,克服这些障碍的前景如何?
至少对于当前一代的先进反应堆来说,核能增长的限制不是技术性的。真正的增长限制更多地根植于政治和金融方面的考虑以及国家能源政策的明确性。其中一个更有争议的问题是用过燃料的永久存储。内华达州尤卡山的高放射性物质的长期规划的国家存储设施经过了大量研究,但被大大延迟了。目前,能源部(DOE)预计最早也要到2020年才能开放该储存库,比原计划晚了20多年。[编者注:自从提交此项调查以来,奥巴马总统起草了2010财年的预算请求,该请求将基本上消除尤卡山的资金。]这个问题并不能阻止继续安全存储用过的燃料。自20世纪70年代以来,各公司一直在其核电站安全地存储用过的燃料,他们将继续这样做,直到联邦政府提供永久性的解决方案。

此外,联邦政府正在考虑先进的核燃料回收技术,这将减少用过燃料的体积、热量和毒性,并回收燃料在反应堆中使用一次后剩余的未使用能量(约占燃料原始能量的90%)。回收设施将包括用过燃料的长期存储场所。这些场所将使能源部能够履行其在永久性国家储存库开放之前,将用过燃料从运行中的核电站转移的义务。来自核电站的用过燃料可以保留在这些临时存储场所,直到被回收或安全地运输到储存库进行处理。

任何大型资本投资,如新的核发电设施,都面临着重大的金融挑战,特别是在当前金融市场动荡时期。核电站的建设成本很高,但一旦投入使用,在电站的整个生命周期内运行成本较低。到目前为止,核燃料是我们成本最低的燃料。如果公职人员认真对待减少温室气体排放,核能是公用事业行业中最好的可用技术,并且必须是方案的一部分。

最后,华盛顿新政府对核能作为其能源政策一部分的作用的看法尚未完全确定,但奥巴马总统已经认识到核能在帮助应对全球气候变化方面的巨大潜力。政治支持和指导对能源领域的任何技术选择都有重大影响。

扩大核电规模以服务于更大规模的国家或全球客户群是否存在障碍?
美国核工业面临的同样问题,包括供应链、劳动力可用性和财务能力,也挑战着全球核电的发展。这些挑战也为我们提供了重要的和可持续的就业机会。全球核电的发展将需要扩大制造设施,以提供大型锻件和特殊部件。同样,国内和全球都将需要训练有素、技术熟练的工匠和操作人员。我们作为一个国家和世界所面临的能源挑战的解决方案将需要平衡所有可用的技术,提高能源效率,投资于可再生能源和其他新兴能源技术,并投资于更智能的电网。

现有的能源基础设施能否应对核能的增长?还是说这也需要进一步修改?
由于我们随着时间的推移经历了显著的增长,以及不断需要提高可靠性和冗余度,传输系统增强是一个持续的需求,无论是否有新的核发电。随着新电站的建设,基础设施(输电线路和变电站)问题需要在具体情况下解决。例如,在佛罗里达州,我们正在考虑两个1,100兆瓦的机组,我们面临着增加200多英里的输电线路,以将电力输送到需要它的地区。

考虑到当前的经济危机,您的行业能否获得必要的资本(来自公共或私人来源)来充分资助其增长?
获得必要的资本以满足电力公用事业行业预计的增长将是我们行业面临的主要挑战。随着公用事业公司计划通过对替代能源和新的核发电机组进行大规模投资,以及支持这些新发电设施所需的基础设施扩张,来满足客户未来的能源需求,对资本的需求正在增加。与此同时,由于银行合并和倒闭导致市场上可用的信贷能力下降,资本供应正在萎缩。此外,由于需求增加和供应减少的这种组合,资本成本正在增加。而且这种动态发生在一个能源行业的建设项目可能处于历史峰值的时候。我们不再仅仅对一个系统进行增量投资,以满足不断增长的需求或更换老化的组件。我们有重新发明和重建整个系统的任务,这是一个更大的挑战。

为了公用事业公司为客户提供安全的能源未来,我们继续在州和联邦层面保持建设性的监管关系至关重要。州和联邦层面监管的明确性和对基础设施投资的支持是维持稳固信用评级的关键,并将有助于确保电力公用事业公司能够进入资本市场,以充分资助我们行业计划的增长。

从战略角度来看,核能的最大竞争对手是:现有的煤炭、石油和天然气技术,还是其他替代能源技术?
核能是以基本负荷规模生产可靠的、无碳电力的最佳可用技术。煤炭面临着重大的环境挑战,包括对碳、汞、其他排放物和灰烬处理的担忧。近年来,我们也看到了煤炭价格和供应的更大波动。这些担忧将要求我们找到一种新的、更环保的方式来利用煤炭,可能是通过碳捕获的气化。这些技术目前处于早期阶段,其应用可能受到限制。石油和天然气通常是与核能互补而不是竞争,以满足客户在高峰需求期间的需求。替代能源,特别是可再生能源,也将在未来的能源结构中发挥作用,但由于其可用性有限、成本高且具有间歇性,因此不能取代核能。实际上,满足未来能源需求将需要一个平衡的战略,包括效率、可再生能源和所有类型的最先进的发电,以维持为社区供电所需的水平的服务和可靠性。从实际的角度来看,特别是在未来十年左右的时间里,如果核电站无法建成,天然气将是首选的传统技术和燃料。这对我们国家的能源安全、供应来源和价格具有重要的影响。

在五年内,您和您行业中的其他人是否正在努力实现成本目标?
五年在公用事业规划业务中并不是很长的时间,我们始终寻求尽可能高效地运营我们的工厂,并将继续使用最新的技术来保持我们的工厂以尽可能低的成本提供可靠的电力。除了不断降低我们的成本外,我们还专注于提高安全性、生产率和其他绩效指标。此时预测未来成本异常困难,因为我们不知道可能颁布的碳减排或可再生能源组合标准计划的具体要求。我们的行业正在从最低成本的生产模式向基于最小环境影响的模式转变。这种变化将是未来价格的驱动因素。

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