密苏里州卡拉韦县——31岁的卡拉韦能源中心正在承担重任。
密苏里州唯一的核电站利用一个反应堆，产生1.2吉瓦的电力，占该州电力供应的11.7%，是该州第三大电力生产商。其553英尺高的、喷吐云雾的冷却塔是密苏里州第二高的建筑，仅次于东部两小时车程的圣路易斯拱门。
卡拉韦核电站由美国电力公司密苏里分公司运营，其西屋公司的四环路压水反应堆为120万客户供电。这座耗资30亿美元的设施为800多名员工和承包商提供了工作。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑订阅我们的屡获殊荣的新闻报道，以支持我们。 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保未来能够看到关于塑造当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
在嗡嗡作响的反应堆控制模拟室内，米黄色的墙壁上布满了刻度盘、旋钮、开关、灯和监视器，卡拉韦核电站核运营高级主管巴里·考克斯解释说，工程师们接受培训，使核电站能够抵御地震、龙卷风和人为错误。但大多数指示灯都熄灭了，房间里很安静，只有通风的声音。
“这就是核电站晚上两点钟的样子，”他说。
工程师们正在努力保持核电站稳定但单调的运行，特别是在核管理委员会去年将卡拉韦核电站的许可证延期至2044年之后。
“我们是一个基荷电站，”考克斯说。“大约3565兆瓦的热能和大约1283兆瓦的电能输送到电网。因此，从我在堆芯内产生的热量角度来看，到我输送到电网上的电能，效率大约为30%，这对于所有蒸汽发电厂来说都是典型的。”
但是，在煤炭密集型的能源结构中，卡拉韦核电站在零碳排放能源方面真正展现了实力。密苏里州82%的电力来自煤炭，而最近破产的美国最大的煤炭公司皮博迪能源公司总部就位于圣路易斯。
美国能源信息署报告称，密苏里州的温室气体总排放量在美国排名第13位。风能、太阳能、生物质能和水力发电仅为该州提供2.2%的电力。这意味着密苏里州83%的无碳能源来自卡拉韦核电站。
许多分析师现在呼吁不仅要保留现有的核电站，还要投资于新的设计，以帮助应对气候变化。“核反应堆的新一轮创新将非常重要，”能源部长欧内斯特·莫尼兹上个月表示。
在美国，核能提供了20%的电力和超过60%的无温室气体电力。但一些核电站已经提前关闭，其他核电站也可能如此，这并非因为环境反对，而是因为市场力量。
“今天在美国，我们有一些老旧的核电站正在关闭，”莫尼兹说。“模式很明显：主要是那些在竞争激烈的市场中面临天然气价格非常低的核电站。”
在清洁电力计划中发挥明确作用
核能的清洁特性可能是其在动荡的全球能源市场中的救命稻草，该市场正试图平衡气候变化目标、谨慎的经济和低廉的石油和天然气价格。许多国家正在与核能选择作斗争，像法国这样的中坚力量正在踩刹车，日本不安地继续前进，而中国则在加速。
一些核能倡导者认为，在应对气候变化方面，核能应该与风能、太阳能和其他可再生能源享有相同的待遇。像卡拉韦这样的美国98座反应堆正面临着关于它们是否属于清洁能源的身份危机。在一个即将实行严格碳排放限制的国家，核能产业希望确保自己仍在菜单上。
然而，高昂的成本和公众的强烈反对仍然困扰着核工业，其他国家正在密切关注该行业，以确定他们是否应该对反应堆进行数十亿美元的投资，以应对气候变化并发展经济。
“毫无疑问，核能是21世纪最重要的环境技术，”核能倡导者、环境进步组织主席迈克尔·谢伦伯格说。
他说，核能是文明在从生物质燃料到煤炭、石油、天然气，最后到铀的更高密度燃料的过程中攀登的能源阶梯的最高阶梯。“从能源、环境和发展的角度来看，我希望每个人都能沿着能源等级向上攀升，”谢伦伯格说。
根据美国环保署的清洁电力计划，为了减少电力部门的排放，新的核电站和升级后产生更多电力的反应堆可计入各州的碳排放目标。
“该规则中的措辞非常明确地说明了核能在未来减缓气候变化方面可以而且应该发挥的作用，”核能研究所发言人约翰·基利说。“我们对此感到非常非常兴奋。”
清洁电力计划要求密苏里州到2030年将其排放量减少36.7%。该州是27个对该规则提起诉讼的州之一，并且待定的立法可能会阻止为合规计划提供资金（气候连线，4月28日）。
不需要“照看”的反应堆？
根据密苏里州经济发展部的数据，该州在2010年在电力生产上花费了67亿美元。密苏里州各经济部门的加权平均电价在全国排名第34位。
保持核能的选择将大大减少碳污染，而且越来越多的环保活动家正在推动实现这一目标。与风能和太阳能不同，核能几乎可以全天候满负荷运行，同时零排放二氧化碳。
核工业还希望现有核电站能够被认可为应对气候变化的堡垒，他们认为各州应将核能计入其可再生能源配额标准，并给予它们与可再生能源相同的税收激励和补贴。
在世界某些地区，核能的发展势头正在增强，其中中国处于领先地位。该国已建成32座核反应堆，在建22座，还有更多正在规划中，这将使其在2030年达到150吉瓦的核电发电量。
2012年，核管理委员会批准了美国30年来的首批新反应堆。在该国的学生中，核工程正在成为一个越来越受欢迎的专业（气候连线，2014年12月15日）。
人们对核能的重新兴趣导致初创公司开发“第四代”反应堆设计，这种反应堆是“自主安全”的，这意味着如果无人值守，它们可以安全地自行停止运行。
“目前存在的所有三代核技术都需要照看，”微软联合创始人比尔·盖茨上个月在华盛顿特区的一个小组会议上说。“核工业从未设计出一种本质上安全的产品。”
盖茨是泰拉能源公司的最大投资者，该公司是一家核能公司，正在开发一种利用贫铀运行的反应堆，贫铀是用于为传统反应堆制造燃料的浓缩过程的废料，可使燃料效率提高五十倍。
然而，他承认，新反应堆可能需要很长时间才能获得足够的动力，从而开始在全球温室气体排放方面产生影响。“我们在这方面的进展比以往任何时候都快，但这大约需要30年的时间，假设一切进展顺利，”盖茨说。
核能倡导者关注多种能源
其他公司，如NuScale Power，正在开发小型模块化反应堆。NuScale 没有建造独一无二的、耗资数十亿美元的吉瓦级核电站，而是提出了一种产量较小的反应堆，该反应堆在装配线上制造并直接安装到位。较小的规模意味着较低的前期成本，而大规模生产将带来规模经济。
“对我来说，最终可能最重要的是，如果这是一项有吸引力的技术，资本需求和财务结构如此不同，它将向其他没有数十亿美元支出的市场开放“，”莫尼兹说。“今年，我们预计NuScale将向核管理委员会提交设计认证申请。它是针对大约50兆瓦的反应堆的。”
然而，就经济和政治而言，现有反应堆正在逆风而行。佛蒙特州独立参议员和民主党总统候选人伯尼·桑德斯提出了一项计划，要拆除美国的所有反应堆。
核能支持者警告说，让老化的反应堆逐渐衰落将损害应对气候变化的努力，因为燃煤和天然气发电机将加紧发电以填补巨大的空白。2012年，加利福尼亚州2吉瓦的圣奥诺弗雷核电站的关闭导致第二年发电成本增加了3.5亿美元，并且该州的二氧化碳排放量增加了900万公吨，相当于道路上增加了200万辆汽车。
斯坦福大学的能源研究员马克·雅各布森发现，世界上大部分地区依靠风能、水能和阳光运行是可行的，他承认核能有一些碳排放效益，但表示它存在难以克服的机会成本缺陷，即需要大量的前期资金和计划建造反应堆的数十年时间。
“如果你只是孤立地看待一种技术，你可能不在乎机会成本，”他说。“但是当你比较这两种技术时，它就变得相关了。如果你有1美元可以花，你宁愿把它花在核能上还是风能上？”
但是，核工业并非主张成为唯一的选择，而是说它希望成为应对气候变化的能源选择自助餐中的一道美味佳肴。
“你不想孤注一掷地押宝在任何一种技术上，”核能研究所的基利说。“核能研究所对此也很清楚。我们看到了可再生能源的作用。我们看到了天然气的作用。我们看到了核能的作用。”
经环境与能源出版有限责任公司许可，转载自气候连线。www.eenews.net, 202-628-6500