经过多年改造和平整佐治亚州的红土,今天终于有了回报,美国核管理委员会(NRC)投票决定允许在奥古斯塔附近的沃格特勒核电站建造两座新的核反应堆(pdf)。总部位于亚特兰大的公用事业巨头南方公司很快将获得批准,可以完成由西屋公司设计的两座 AP1000 型核反应堆的建设和运营。
但是,最初被誉为核复兴的先驱的这些反应堆,更有可能成为美国不新建核设施规则的例外。在未来至少十年内,美国可能只会建造佐治亚州的这两组反应堆、南卡罗来纳州的另外两组以及田纳西州一座旧反应堆的完工。“在短期内,我们不会在美国建造大量新的核电站,”核能研究所(核工业游说团体)主席马文·费特尔说。
问题是双重的:美国的电力需求没有增长,而且可用于发电的天然气价格低廉。因此,公用事业公司正在建造更多的燃气轮机,而不是更昂贵的核电站。
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“今天,你应该建造天然气,”费特尔承认。但是“你不想只建天然气。”
随着新的污染法规和/或天然气价格反弹迫使老旧的燃煤电厂退役,这种情况可能会变得更加真实。鉴于获得许可证并实际建造核电站需要很长的准备时间,因此,在本十年内,美国最多可能只会看到五座新的反应堆落成。“如果它们被建造出来,我怀疑所有这些反应堆都将在 2020 年之后,”费特尔谈到其他正在等待核管会审查的反应堆申请时说。
事实上,佐治亚州和南卡罗来纳州的公用事业公司建造新反应堆的唯一原因是这些州的政府允许它们向客户预先收取建设成本。南方公司已经向客户每月收取 3.73 美元的反应堆建设费用,预计耗资约 140 亿美元,并可能从联邦政府获得超过 80 亿美元的贷款担保。在没有国家政府政策将减少温室气体排放的发电方式置于优先地位的情况下,美国没有建造核电站的动力。“如果我们回到碳排放问题的讨论,这将对新建的电站产生影响,”进步能源公司首席执行官比尔·约翰逊辩称,进步能源公司是申请建设许可证的公用事业公司之一,但近期没有实际建造核电站的计划。“核电今天无法竞争。
除了田纳西州的沃茨巴 2 号机组(它将只是 20 世纪 70 年代开始建造的反应堆的完工)之外,四个新电厂都将采用一种新颖的设计——AP1000。它们将是首批采用所谓被动安全功能的电厂,即无需人工干预即可启动的技术。对于 AP1000 来说,这意味着冷却水位于反应堆堆芯之上,并且在发生像福岛第一核电站那样的堆芯熔毁事件时,冷却水将通过重力流入堆芯,并通过热敏阀的自动开启来冷却堆芯。
此外,虽然包含核反应堆的厚钢容器被一层 1.2 米厚的混凝土外壳包裹着,但该外壳本身也被一个向天空敞开的建筑物所包围。如果在熔毁期间混凝土安全壳开始升温,自然对流会将冷却空气吸入内部。
美国核管理委员会最初拒绝了这种露天建筑,理由是其结构强度不足。美国监管机构认为,由于最初计划用预制混凝土和钢制模块建造以节省资金,因此它无法承受诸如地震或飞机撞击之类的严重冲击。
美国核管理委员会在 12 月批准了一项修改后的设计(pdf),该设计采用了更多的钢筋加固和其他更改。尽管如此,美国核管理委员会主席格雷戈里·贾茨科投票反对批准沃格特勒两座反应堆的许可证,除非它们包含“在运行之前必须落实福岛事故的经验教训的约束性义务”。该委员会还要求对爆炸式开启的阀门进行更多检查和测试,这些阀门将在发生事故时允许排气。
位于路易斯安那州查尔斯湖的核设备供应商萧氏集团已经开始为新的核电站生产设备。用西屋公司首席执行官阿里斯·坎德里斯的话来说,沃格特勒已经建造了一座“小型摩天大楼”,以便对通过卡车或铁路运抵现场的模块进行最终组装。“这两个地点都已经做好了充分的准备,”他补充说。“钢筋正放在坑外,准备就绪。”
尽管 2011 年 4 月日本福岛第一核电站发生了熔毁事故,但全球对核电技术的兴趣依然在持续增长。中国已经正在建造四座 AP1000 型反应堆,目前还有 20 多座其他反应堆正在建设中,而且从捷克共和国到印度,许多其他国家也正在考虑建造新的核电站。
但是在美国,即使只是为了维持目前 104 座反应堆的规模(这些反应堆提供了该国 20% 的电力供应),也需要在 2030 年之前建造同样多的替代反应堆。事实上,在美国,核能发电量可能会先萎缩,然后才会增长。老化的反应堆,即使延长了 20 年的使用寿命,也将在未来几年开始退出电网。“20 年对于 100 吉瓦的发电量来说只是眨眼之间。现在是开始部署新的核能的时候了,”弗吉尼亚州公用事业公司多米宁发电公司首席执行官大卫·克里斯蒂安说,尽管他的公司在十年末之前没有这样做的计划。“我们有错过那个窗口的危险。”