記者 邱登科
核動力复興的道路盡管仍然布滿挑戰,但也有望給全世界發電業帶來活力和幫助解決諸如溫室气体排放等問題。從長遠看,核能可以變得更安全和更經濟、防擴散且可持續。
前美國核協會會長、美國愛達荷國家實驗室副主任詹姆士·萊克指出,核電在美國出色的經濟与安全記錄、持續增長的能源需求、以
及對清洁核電之環保益處不斷提高的認識,构成了核能复興的基礎,能夠支持在21世紀的能源保障、經濟繁榮及環境質量目標。
有專家同時指出,在此复興成為現實之前,決策者必須應對新厂所需資本成本相對較高、廢核燃料的可持續管理、以及核動力燃料風險等重大挑戰。
加州危机重燃核電希望之火
詹姆士·萊克介紹,在整個1980年代,核電企業完成了多座50、60年代遺留的尾巴工程,將它們并网發電,而且集中力量提高成本效益与運營業績,同時改善安全性能。到1990年代的后五年,美國的103座核電厂不僅生產美國20%的電力,而且成本与煤炭和其他燃料電厂相比頗具競爭力———每度電不到2美分。不僅如此,這些核電厂的安全記錄也有超過10倍的改善,以至于核電成為當前工業安全方面的領先行業。
到1990年代末,目睹能源价格的攀升和加利福尼亞州的大面積停電,對核電的興趣在全球范圍大幅提高。
迄今為止,目前在運營的核電厂當中,半數以上已經申請且獲批對其原有40年執照的20年展期。業界深信,隨著原有執照的到期,所有核電厂都會申請展期。如此將确保這些大型電厂繼續發電,讓人們不斷享受其价格与環保益處。
核電貢獻日益巨大
隨著我們告別核電的第二個時代———即恢复財務与安全可行性的時代———核動力目前具有對美國和世界能源需求做出更大貢獻的態勢。進一步發展的動力有多個來源,包括對國家能源保障的擔憂加深,傳統化石燃料成本日益攀升,經濟繁榮導致對能源的需求顯著增長,人們更加重視消除与化石燃料關聯的環境威脅和用無排放核動力作為替代能源,以及對低成本核電很有利的電力市場。
由于對核電的經濟和環保益處的理解加深以及安全記錄的改善,公眾對核電厂營運的信任穩步提高。一些民意調查顯示,70%的民眾贊成繼續使用現有電厂,并有50%以上的人支持興建新厂。
目前,440座核電厂生產著世界16%的電力。尤其是在東亞國家、俄國及印度,積极興建新厂的計划已經啟動。美國在經歷了逾25年的休眠之后,也即將恢复新厂的建設。這將開啟第三個時代,即核能复興的時代。
四大挑戰考驗新一代核能
有專家分析指出,新一代核動力需要應對四項主要挑戰:首先,核動力必須在世界能源市場中保持經濟競爭力;特別是能源公司必須更好地控制資本成本;其次,在不斷擴展的世界市場中,為了達到公眾對非凡安全表現的期待,現有工厂必須繼續安全運營,并且未來工厂必須不斷提高安全性;第三,核動力及其燃料循環必須由公眾和國家領導人視為可持續。尤其是在廢核燃料的管理方面,必須在廢核燃料持續具有高放射性的長時期內以低成本高效益的方式安全地進行;并且隨著化石燃料的耗盡,核燃料供應必須能夠延續許多個世紀。第四,由燃料循環產生的核材料必須受到保護,以防止出于非和平目的的擴散和濫用。
新一代核動力直指氫能源
詹姆士·萊克介紹,由西屋公司和通用電气公司開發的4個先進反應堆設計已經通過核管會的認證;另外6個反應堆的設計正在審查中,其中至少兩個將于2008至2010年通過認證。三個集團已經就6個可能的新電站地點提出先期地點許可申請,目前在審查中。最后,12家公用事業公司已經將其為多達23座新反應堆尋求施工与運營執照的計划通知核管會。新一代先進反應堆路線圖系由100多位國際核專家制定,旨在評估6項下一代反應堆技術和确定其优先順序。与現有技術相比,該6項技術具有更經濟、更安全、更可持續且更防擴散的強勁潛力。超高溫气冷堆和鈉冷快堆業已被列為國際開發和論證的优先技術。下一代核電厂系基于能夠在攝氏850-950度溫度范圍內工作的气冷技術。此技術不僅大大改善發電熱效率,而且明顯是在或許能夠高效率生產氫气的溫度范圍內。對用氫气作為運輸燃料來取代日益昂貴之石油的努力而言,氫气的高效率無排放生產是一項關鍵要素。氫气起初將用于富化重質原油,然后是生產合成運輸燃料,最終是驅動燃料電池車輛。因此重要的是,下一代核電厂不僅能夠發電,而且可以生產運輸業所需的氫气和工業流程使用的熱量。
全球合作复興新核能時代
詹姆士·萊克表示,全球核能合作計划于2006年初宣布以來,意顯著加快了先進燃料循環和快堆技術的開發。在降低廢物体積和熱負荷(放射性燃料在衰變過程中會釋放大量熱能)、減少放射毒性(對活細胞或組織有毒的輻射水平)以及回收廢核燃料中包含的重要能量价值和提高廢核燃料再利用過程的防擴散能力等關鍵技術方面取得了較大的進步,昭示著核能复興時刻即將到來。就美國而言,這個复興的基礎是美國103座核電厂的持續安全且經濟的運營,預期不久將公布在今后10年里興建和投產的新核電厂訂單,為复興拉開序幕。
更長遠地看,學界、工業界及國際社會合作,正在努力開發的下一代先進核動力系統將會更經濟、更安全、可持續,并且具有大量增加核燃料中可燒部分的閉合燃料循環,從而在大大增加可提取能量潛力的同時最大限度地減少核廢料的數量。核動力在世界的能源未來中占据著重要地位,并將安全地提供經濟、清洁且可持續的電力和運輸燃料產品。
(編輯:健健)