根据2016年盖洛普民意调查,百分之五十四的美国人反对核能。我当然可以理解为什么。我曾经也是其中之一。早在 1990 年代,我写了一整篇博士论文,内容是关于导致三哩岛和切尔诺贝利等灾难的错误,这并没有让我对我们安全利用裂变能源的能力抱有太多信心。
但近年来,我的观点发生了转变。今天,气候变化的幽灵比未来核泄漏的风险更让我担忧。现在是时候寻找方法,在美国实现核工业的复兴了。
核电站的优点在于它们接入现有的电网,并在零碳排放的同时提供持续电力。风能和太阳能也很棒,但我们还没有掌握能够使它们成为“基本负荷”电源所需的电池技术。
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如果没有核能,在满足世界不断增长的电力需求的同时,将全球平均气温升幅限制在 1.5 摄氏度(2015 年《巴黎协定》的目标)将变得更加困难。
幸运的是,工程师们一直在重新思考反应堆设计的方方面面,从燃料的包装方式[参见 Rod McCullum 的“反应堆改造”;2019 年 5 月]到堆芯的冷却方式。日本福岛第一核电站的所有三个运行中的反应堆在 2011 年都发生了熔毁,因为地震和由此引发的海啸摧毁了旨在为冷却泵供电的备用柴油发电机。包括华盛顿州 TerraPower 公司在内的多家公司正在研究被动设计,这种设计将使用普通的对流而不是电动泵来带走衰变热。
但 TerraPower 可能会在美国境外建造其首批全尺寸反应堆,董事会副主席 Nathan Myhrvold 在 2017 年接受 Xconomy 采访时告诉我。“坦率地说,如果整个世界都像美国一样,我们可能永远不会这样做,因为[美国]变得如此厌恶风险,以至于我们不想尝试任何新事物,”Myhrvold 说。
今天,美国核电新投资的主要障碍不是安全,而是成本。佐治亚州沃格特勒核电站正在建设中的两座新的西屋电气公司反应堆已延期五年,超出预算 140 亿美元。
麻省理工学院能源倡议组织 2018 年的一份报告发现,传统反应堆的建造商未能遵循在制药和喷气发动机制造等其他资本密集型业务中得到证实的基本设计、制造和供应链原则。
然后是能源市场,1990 年代的压裂革命使其天翻地覆。在美国,天然气非常便宜且储量丰富,即使是运营良好的核电站也无法与之竞争。
也就是说,除非考虑到碳的社会成本,这是一个代表海平面上升、野火和其他二氧化碳排放后果将不可避免地造成的经济损失的指标。麻省理工学院的报告认为,如果对化石燃料发电厂的电力征税以反映这一成本,核能将突然成为更经济的选择。
由于碳税在政治上行不通,纽约州和伊利诺伊州正从另一个方向着手,迫使燃煤和燃气公用事业公司从核电站所有者那里购买零排放信用额度。在这两个州,法院都驳回了发电厂对零排放信用额度的法律挑战,新收入使五家面临提前关闭的核电站得以继续运营。
我们需要在全国范围内扩大这些信用额度,以保持我们现有核电站的运行,同时消除更安全的新设计建设的障碍。如果我们让自己被过去核电的错误所困扰,我们将永远无法赢得与全球变暖这场至关重要的竞赛。