福岛第一核电站地震和海啸引发三重反应堆堆芯熔毁事故 10 年后，核电面临着不稳定的未来。但该行业不稳定的基础与福岛事故关系不大，而更多地与天然气过剩和可再生能源的兴起如何改变全球能源格局有关。
福岛无疑在核工业上留下了印记。2011 年 3 月 11 日，日本东北部发生地震和海啸时，日本共有 54 座核反应堆。从那时起，其中约三分之一已被永久关闭，只有九座已恢复运行。“在日本，[该事故] 仍然是一起影响巨大的事件，”忧思科学家联盟核电安全主管埃德温·莱曼说。“它不仅具有直接和间接的环境后果，他们仍在处理这些后果，并且需要花费数千亿美元来清理，而且它还粉碎了日本人民对核电的信心，而当局一直向他们保证核电是完全安全的。”
此外，该事故促使全球对核电进行监管审查，并加速了德国到 2022 年底完全淘汰核电的预先计划。包括西班牙、比利时和瑞士在内的其他国家也正在未来 14 年内逐步淘汰核电。
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相比之下，福岛事故发生后，美国没有出于预防原因关闭任何核反应堆。灾难发生四个月后，核管理委员会 (NRC) 工作组发布了一份报告，建议更新监管标准，以保护美国核电站免受地震和洪水的影响。但在 2019 年的一次分裂投票中，NRC 委员投票反对通过一项要求采取额外措施应对此类危害的规则草案。
削弱核电前景的不是恐惧、激进主义或政治监督，而是电力生产经济的转变，这种转变有利于更便宜的天然气和可再生能源，例如风能和太阳能。但核电倡导者以及一些环保主义者仍然将核电视为旨在应对气候变化的清洁能源政策的基石。他们还吹捧新一代核反应堆，这些反应堆被设计得更安全，或许也更具成本竞争力。
华盛顿特区公共政策智库“第三种方式”的气候与能源项目高级副总裁乔希·弗里德说：“我们当然可以而且应该投资于一切，直到我们实现净零[碳排放]。”
美国仍然以大幅优势领先世界核能产量，其次是法国、中国、俄罗斯和韩国。但全球每三个核电反应堆中就有两个计划在可预见的未来退役，而且新建项目似乎不太可能全部取代它们。对于目前正在建设的少数美国新核电项目，高昂的前期价格标签通常因成本超支和项目延误而变得更加昂贵。在五年延误之后，佐治亚州沃格特勒核电站两座新反应堆中的第一座计划于 2021 年 11 月开始商业运营。该项目的原始成本估算翻了一番，达到 280 亿美元。
除了建造它们所需的资本投资外，核电站的终生运营也需要大量费用，包括放射性废物的储存和处置。“核能太昂贵了，比可再生能源贵两倍多，”柏林德国经济研究所的能源经济学家克劳迪娅·肯弗特说。“最终废物处置和核电站拆除的成本已经非常巨大。”
根据美国能源信息署的数据，鉴于目前的趋势，核电在美国发电量中的份额可能会从 2020 年的约 19% 降至 2050 年的仅 11%。美国能源信息署的调查统计学家苏帕纳·雷在最近一篇关于该机构网站的文章中写道：“美国核电发电能力下降是历史性低天然气价格、电力需求增长有限以及来自可再生能源的竞争日益激烈的结果。”
国际原子能机构估计，在全球范围内，如果当前的市场、技术和资源趋势持续下去，核电在发电量中的份额可能会从 10% 降至 2050 年的 6%。如果有任何增长，最有可能来自那些如俄罗斯和中国等国家，这些国家的国家政府补贴核电用于国内发电并向国外出口反应堆技术。“所谓的核能复兴是一个神话，”肯弗特说，“只有少数国家在巨额补贴下建造新的核电站。”
尽管如此，核电目前仍占美国所有低碳发电量的一半以上，占全球低碳电力的 30%。英国、法国甚至日本等国的政府官员认为，维持核电对于实现国家和国际减少导致气候变化的碳排放目标至关重要。
“我们很可能会回顾今年以及未来几年，认为这是决定核能是否真正在我们认为气候变化所需的角色中发挥作用的关键时刻，或者它是否会被淘汰，”第三种方式的弗里德说。
美国政府仍在共和党和民主党之间获得相当大的两党支持的情况下投资于核电。在奥巴马和特朗普政府的领导下，美国能源部为佐治亚州沃格特勒核电站反应堆的建设提供了高达 120 亿美元的联邦贷款担保。能源部还与多家公司合作开发小型模块化核反应堆，这种反应堆的物理占地面积远小于标准的一千兆瓦核电站，并且可以更灵活地提供数十或数百兆瓦的电力。新的小型反应堆有可能降低成本并加快组件的流水线生产。它们的设计还可以更有效地防止反应堆堆芯熔毁的风险。
能源部的爱达荷国家实验室已与一家名为 NuScale Power 的公司合作，以在 2029 年之前展示美国首个小型模块化核反应堆。该实验室还在调查新的和现有的反应堆如何利用其蒸汽和电力输出来生产氢气，这是一种可能的绿色能源，可用于发电和车辆。反应堆的热量还可以通过蒸发和冷凝实现海水淡化。
“这不仅仅是将先进反应堆推向市场。维持当前的核电机组对于实现这些脱碳目标至关重要，”爱达荷国家实验室的核工程师和综合能源系统负责人香农·布拉格-西顿说。
与此同时，伊利诺伊州和纽约州的五座现有核反应堆计划关闭，这在很大程度上是由于不利的经济因素。如果这些计划按计划进行，2021 年将创下美国年度核电容量退役量最多的记录。
国家政府可以提供生产税收抵免或实施清洁能源标准，强制规定一定数量的电力来自核能。但核管理委员会 (NRC) 主席（2009-2012 年）格雷戈里·亚茨科指出，如果主要目标是促进低碳电力生产，那么尚不清楚为什么清洁能源政策应优先支持核电而不是更便宜的可再生能源。他指出，更中立的清洁能源政策，例如 碳定价，将更有利于比核电更便宜的可再生能源。
亚茨科说：“如果你进行碳定价，你所做的只是让可再生能源更容易与天然气竞争，因为竞争就在于：可再生能源和天然气之间。”
核技术进步的速度也可能是清洁能源战略转向这种发电方式的一个因素。根据美国能源部的数据，小型模块化反应堆以及其他实验性设计预计最早也要到 2030 年代才能开始商业运营（甚至测试）。这表明，小型反应堆不太可能在未来 20 年内对减少碳排放产生有意义的影响。到那时，它们将不得不在未来的能源格局中竞争，而未来的能源格局将因更便宜的可再生能源和储能技术而进一步改变。
NRC 主席（2012-2014 年）艾莉森·麦克法兰说：“人们可以想象，太阳能将更加根深蒂固且更便宜，风能可能会更加根深蒂固且更便宜，海上风电将得到发展，也许电池将得到更好的发展，储能也将得到更好的发展。”“这就是核能将不得不竞争的市场。”