在华盛顿特区一个八月的下午，通常因其炎热、潮湿和静止而令人痛苦，记者们聚集在市中心一家以空调不好而闻名的酒店。我们挤在一个没有窗户的会议室里，电视人员的灯光使房间更加闷热，等待着迈克尔·J·华莱士，他一直在断断续续地试图揭开核能的第二幕。
华莱士到达后，这位以一丝不苟的管理著称，不以即兴发挥见长的经理，看着满头大汗的记者们笑了。“正是像今天这样的日子突显了对新的、无排放的、基本负荷电力的真正需求，”他说。他补充说，除非我们尽快开始，否则轮流停电可能会成为常态。
华莱士身穿西装革履，似乎很享受这种炎热，他宣布他的公司 UniStar Nuclear Energy（星座能源公司和欧洲核能联盟阿海珐集团的合资企业）正寻求在美国和其他地方建造一种新型核电站。“我很高兴地说，我在上一轮核电站开发中发挥了作用，我真的很高兴再次参与其中，”这位董事长说道，让人想起一位满头银发的宇航员，他多年前登上月球，现在又想再次登月。
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那是在 2006 年。从那时起，华莱士断断续续地发布了关于在华盛顿以南约 45 英里处建造一座新反应堆的渐进进展的新公告，这可能是自 1973 年以来美国第一个订购和建造的核电站。华莱士最初的壮举是领导启动了美国最后两座大型核电站，这两座电站于 1987 年在伊利诺伊州竣工。就像另一次登月计划一样，在订单中断 35 年后启动新的反应堆当然是可能的，尽管并非板上钉钉。专家们说，这次会更容易，因为在过去的几十年里技术进步了。但就像登月这样的大型项目一样，还有一个问题：这是否值得？
包括华莱士的公司在内的多家公司表示，答案可能是肯定的。制造商已向核管理委员会的安全工程师提交了新的设计，该机构已批准其中一些设计可以建造，前提是它们建在先前批准的地点。公用事业公司、反应堆制造商和建筑/工程公司已组建合作伙伴关系以建造电站，等待最终批准。大批学生正在注册大学级别的核工程专业。行业和政府的乐观预测预测建筑业将迎来激增。
然而，现代竞争压力使问题复杂化。首先，在该国的大部分地区，任何新的建设项目都将由“商业发电商”——独立公司而不是大型、垄断的公用事业公司——承担。核电在二十年前更简单，因为公用事业公司建造自己的电站，并且通常可以将成本转嫁给受约束的消费者，无论超支多少。但在德克萨斯州、马里兰州和纽约州等公共服务委员会已将电力生产与输配电分开的州，对于猜错的发电公司来说，不再有缓冲。这些电站必须以市场愿意承受的任何价格出售电力。
这个数字很难预测，因为尽管反应堆将利用当前的技术和工艺，但现代燃煤和天然气电站也将如此。特别是天然气，前期成本要低得多，如果信贷仍然紧张，这是一个重要的考虑因素。而且天然气电站可以在短短三四年内建成小型机组，而大型反应堆则需要六到八年。
对于核电而言，现代化旨在产生显着差异：电站每年运行时间将超过 90%，寿命可达 60 年或更长。今天在役的那些电站在刚投入使用时仅运行约 60% 的时间，并且被认为只有 40 年的寿命。但是，公用事业公司已经签署了大型太阳能发电机的长期合同，风力涡轮机正以前所未有的速度竖立起来。这些替代能源的年运行时间较少，但由于没有燃料成本或燃料处理问题的负担，它们产生的电力价格可能足够低，可以将核电挤出能源结构。
也许更大的问题是反应堆将服务的市场形态。一些州的目标是实现电力零增长，通过更换灯具、泵、鼓风机和所有其他用电设备，改用以更少能源完成相同工作的更新设备来实现。如果增长停止——这是一个雄心勃勃的前景——仍然需要新建电站来取代老旧的电站，但订单会少得多。
几乎所有人都认为，削减需求比建设产能便宜得多。前能源部负责节能和可再生能源的助理部长丹·W·赖歇尔一再抱怨，公司宁愿投资于以每千瓦时 20 或 30 美分的价格发电的太阳能电站，而忽略了以每千瓦时 4 美分的成本节省同等能源的措施。
不确定因素给电力需求的预测增加了更多不确定性。支持者谈论数千万辆插电式混合动力汽车甚至电动汽车，每辆车每天可能从电网使用 10 千瓦时来行驶 30 或 40 英里。这将大大增加需求，但这种汽车的成功难以预测。如果数百万辆汽车确实售出，它们将主要在夜间充电，这将改变“负荷曲线”的形状——家庭白天消耗的电力达到峰值，夜间则少得多，而消费将在 24 小时内保持更恒定的水平，这有利于核能等资本密集型但昼夜不停运行且边际成本较低的技术。因此，任何计划建造大型发电站的电力公司，由于需要六到八年才能建成，因此在电站建成时无法清楚预测需求。
潜在的碳排放监管增加了更多猜测。各国政府正在认真考虑对排放征收统一税，或建立一个碳排放权交易系统，这将为排放创造事实上的附加费。无论哪种方式，预测价格都很困难：欧洲交易的最初经验是一个非常不稳定的市场。尽管如此，经济学家预测，这样的系统将导致平均每吨排放几十美元的价格。每吨 10 美元的费用将使消费者电价每千瓦时上涨约 1 美分。一座新的燃煤电站通常以 6 或 7 美分的价格生产这么多电力，因此每吨增加 20 或 30 美元将为核电等无碳技术创造巨大的优势。
断断续续地，一场核能复兴可能实际上正在进行中。华莱士的愿景是建造标准化电站，完全相同，甚至包括“地毯和墙纸”，因此其制造成本和审批成本可能低于过去的反应堆，过去的反应堆几乎都是定制建造的。工程师和技术工人团队将在不同的地点一次又一次地建造相同的电站；就像组装成套家具一样，熟能生巧。大规模生产——或者至少是批量生产——比独一无二的产品便宜的观点在业界几乎是普遍存在的。通用电气能源基础设施部门总裁兼首席执行官约翰·克雷尼基表示，逐个地点的建设永远无法创造具有成本效益的解决方案。
华莱士的想法似乎正在流行。第一座标准化电站计划作为星座能源公司现有两座卡尔弗特悬崖电站旁边的第三座机组，位于华盛顿以南约 45 英里处。7 月，美国中西部大型公用事业公司 AmerenUE 也为一座千篇一律的机组提交了许可证申请。更多的申请正在等待中：宾夕法尼亚州一个，纽约州北部一个，爱达荷州一个，以及德克萨斯州阿马里洛的一个双机组电站。所有这些都将由 UniStar 合资企业与当地公用事业公司或发电公司合作建造。UniStar 没有列出精确的成本，但在最近的简报中，华莱士指出其他关于标准化电站的研究报告称，“隔夜成本”（不包括建设利息）为每千瓦容量 4,000 至 6,000 美元。他说，他的电站将处于该范围的上限。一座最新的燃煤电站的成本约为每千瓦 3,000 美元，但对二氧化碳排放征收的费用，或用于捕获气体的额外设备，可能会大大增加这一成本。
一系列新反应堆的可能性对于该行业来说是一个惊人的转变，该行业在 1980 年代因巨大的成本超支而使一些客户破产，并在 1990 年代初期看起来如此糟糕，以至于一些已完工的电站在运行几年后就被关闭了。支持者表示，如今能源公用事业公司发现，一种将财务风险放在前期（即建造成本）的技术更有益，并且几乎不受后期燃料价格波动（如天然气）或排放法规变化（如煤炭面临的情况）的影响。因此，全国各地的公司都在花费数千万美元来探索其核能选择，进行工程研究并准备许可证申请，即使没有人拿出实际反应堆所需的数十亿美元。“对我个人而言，这有一种强烈的似曾相识的感觉，”华莱士说。
比清洁煤更可行
不出所料，成本将在任何规划反应堆的决策中占据重要地位。UniStar 标准化模型的第一个装置，称为欧洲压水反应堆 (EPR)，正在芬兰奥尔基洛托建造中。该项目由于早期建设期间的质量控制问题，现在已落后于计划并超出预算。
对核电价格持怀疑态度的其他原因仍然存在。佛罗里达州公用事业公司提交给监管机构的估算预测，包括输电和贷款利息成本在内，每千瓦容量的成本为 8,000 美元。钢铁、混凝土和人工的成本都上涨了，最近的金融危机可能意味着建筑贷款的利率更高，尽管这会影响任何类型的发电站的建设。
反应堆是否具有成本效益取决于它与其他环保发电方案的比较情况。捕获自身碳排放的燃煤电站是一种选择，但美国正在建设的领先示范电站 FutureGen 已被取消。
FutureGen 最初计划在伊利诺伊州马顿建造，由一个公私合营的财团监管。煤炭将在低氧环境中进行烹制，产生由氢气和一氧化碳组成的燃料气体。氢气将燃烧发电，碳将转化为二氧化碳并泵入地下。唯一的排放物将是水蒸气。但随着国际材料价格上涨，该电站的成本甚至更高。2008 年初，美国能源部撤出了资金。此举使中国的领先项目（同样不确定）GreenGen 成为领先项目。
能源部继续对所谓的第四代核反应堆（Gen IV）进行低级别研究，第四代技术使用改变的燃料或产生更易于管理的废物流。其他低碳煤炭技术也在尝试中。在威斯康星州普莱森特草原，电力研究所和威斯康星电力公司正在测试一种工艺，该工艺使用氨基化学物质来结合烟囱中的二氧化碳，以便可以将其封存。但该测试仅处理了该电站排放量的 1% 多一点。
“我们在以环境无害的方式燃烧煤炭方面可能落后了 15 或 20 年，”国家监管公用事业委员会协会主席玛莎·H·史密斯说。底线是，尽管核能具有明显的缺点，例如成本和有毒的放射性废物，但它比碳捕获燃煤电站更成熟。
比风能或太阳能更可靠
目前，增长最快的清洁能源是风能。美国风能协会在 9 月份表示，装机容量已达到 20,000 兆瓦，是 2006 年的两倍，增长的驱动力是慷慨的税收激励和州可再生能源配额。但风力电站的年运行时间远少于核电站；10,000 兆瓦的风力发电机产生的能量仅相当于两到三个大型 1,000 兆瓦的反应堆。由于风能是“不可调度的”——意味着发电机仅在自然允许时运行，而不是在运营商可能命令它们运行时运行——因此它可以在多大程度上取代核能等全天候技术尚不清楚。
太阳能更可预测，并且在某些形式的储能情况下甚至可以是可调度的，可以在阴天或日落后用电高峰时段提供电力。目前的太阳能设施将太阳光线反射到弯曲的镜子上以加热水或矿物油，但实验系统使用熔盐等材料，熔盐可以运行得更热，并可以存储在绝缘罐中数小时或数天。其他公司正在建造大规模的光伏电池阵列，将阳光直接转化为电力。
然而，通常，大型太阳能和风能项目（最有可能具有成本效益的项目）建在沙漠或偏远的山顶或平原上，远离需要电力的人口中心。因此，必须建造输电线路以连接供需。“你谈论的是大量的输电，”美国最大的公用事业公司之一 Exelon 的董事长约翰·罗说。“这需要一个非常庞大的电网。我不认为我们很快就会走这条路。”事实上，能源部最近的一项研究得出结论，风能可以在 2030 年满足美国 20% 的需求，但这将需要一个耗资 600 亿美元或更多的新输电系统。核反应堆可以位于更靠近消费者的地方，并且只需要对现有电网进行适度的扩建。
效率可以阻止反应堆的建设
核电面临的最强劲的竞争对手之一是能源效率。在减少温室气体排放的需求驱动下，效率的提高可能会多年抵消人口增长和生活水平提高带来的需求增长，从而阻止对反应堆的需求。
2007 年 12 月，咨询公司麦肯锡公司确定，美国可以通过优于免费的节能措施将全球变暖气体的排放量减少 11% 以上：它们将收回成本并获得利润。该报告称，这些“负成本机会”几乎不需要或不需要技术创新。通过仅具有适度成本的效率改进，排放量可以再减少 17%。
著名的效率专家阿莫里·洛文斯长期以来一直将此类机会称为比免费午餐更好的机会，“有人付钱请你吃的午餐”。但这些措施往往没有采取。原因之一是效率通常是人们十大待办事项清单中的第 11 项。例如，高效空调比标准型号贵，但可以在一两个季节内通过节省电力来赚回差价。然而，许多购买者并不关心，尤其是如果他们是房东或建筑商，他们永远不会支付电费。
其他措施可能会最大限度地减少便利性，即使是那些接近懒惰的措施。例如，许多家用电器在开关“关闭”时继续耗电，以便它们始终处于预热状态，并且可以立即恢复工作。专家有时将这种持续的耗电量称为“吸血鬼负载”。在房子周围，所有这些吸血鬼加起来，但几乎没有人知道或关心。正如自然资源保护委员会的能源专家理查德·D·杜克所打趣的那样，“当消费者购买 TiVo 时，谁会要求制造商将待机功耗作为标准？没人。”
在记忆消失之前建造
尽管个人消费者的行为可以有所帮助，但碳排放量的重大变化可能需要更好的发电技术，淘汰大部分燃煤产能，并用现代反应堆、可再生能源甚至清洁煤炭的最具成本效益的组合来取代它。在全国各地，电力行业的参与者——受监管的公用事业公司、独立的商业发电商和市政供应商——都在押注哪些选择将成为赢家。
这场竞争有点像高中田径运动会，然而，在运动会中，竞争对手的起跑线在跑道上错开。核电的路径最长，因为它需要更多时间来获得场地和建筑许可证并清除安全审查。然而，任何甚至在考虑新建反应堆的人都必须支付入场费——提交申请和进行初步研究的成本。考虑到未来需求、碳排放监管和化石燃料价格的不确定性，探索核能选择在商业上是有道理的。是否实际建造是另一个问题。
一个关键因素是贷款价格。如果一座电站的“隔夜”成本为 50 亿美元，并且这笔钱在五年内花费完，那么建设期间的资本利息——公用事业公司版本的房屋建筑商建筑贷款——可能会增加数亿美元甚至数十亿美元。为了提供帮助，联邦政府向核工业提供了价值 185 亿美元的贷款担保。它很快收到了超过 1000 亿美元的资金申请。
另一个因素是建设期到底有多长。美国建筑商可以根据最近在亚洲建造的反应堆来估算，但没有人真正知道德克萨斯州或佛罗里达州的项目可能与日本或韩国的项目相比如何。如果能在美国建造两到三座反应堆，例如华莱士的反应堆，问题就会变得更加清晰。为未来几十年提供可预测碳排放价格的立法也将带来清晰度。
该国还需要一种更好的方法来管理核废料。联邦政府在 1980 年代初期与电力公用事业公司签订了合同，承诺从 1998 年开始接收他们手中的乏核燃料。但今天，在超过该截止日期 10 年后，能源部仅申请了一个有争议的废物处置库的许可证，该处置库位于内华达州的尤卡山。对开放日期的估计从 2017 年到永远不等。一项临时计划，例如在少数干燥且人口稀少的地区将长期储存放在地面上的容器中，可能是可以实现的。全国各地的许多电站都已最大限度地利用了其乏燃料池的临时存储空间，迫使他们将废物放入巨大的干燥容器中。容器中充满了惰性气体以防止生锈，这些容器被移到混凝土垫上，周围环绕着带刺铁丝网，看起来有点像最高安全级别监狱的篮球场。
尽管如此，倡导者表示，反应堆是不可避免的。在华莱士的公司合作的阿海珐集团，首席执行官安妮·洛沃吉翁嘲笑存在任何其他选择的想法。燃煤电站可以封存其碳吗？“它根本没有准备好，”她说。“你对成本一无所知，而且这项技术不存在。”与此同时，世界需求正在飞速增长。她指出，她的公司将在中国建造，并希望在波斯湾建造第一批反应堆。
在美国，许多电力行业专家怀疑，至少在公司高管看到第一批反应堆的运行情况之前，建造的反应堆不会超过少数几个。但潜在的反应堆建造商意识到，世界已经发生了足够大的变化，可以考虑重新开始营业，其设计是他们 20 多年前建造的反应堆的优化和标准化版本。像迈克尔·华莱士这样的人希望在这些公司的工程师还记得如何建造的时候就开始行动。