上個月，有人認為：解決當前核電最明顯的問題雖然是困難的，但也是完全可能的(2016年3月,“我們可以避免核電站建設成本飆升嗎?”)。當前反應堆項目(以英國欣克利角核電站為例)高成本的根源在于對于核能的恐懼，這種恐懼反映在過于苛刻的監(jiān)管上。目前的監(jiān)管都是基于低水平輻照對健康影響的錯誤前提下。除非核工業(yè)及其支持者能夠改變這一現(xiàn)狀，否則核電在世界能源供應中實現(xiàn)其應有地位的前景是非常渺茫的。
也有人認為解決經(jīng)濟問題需要標準化和簡化的反應堆設計和大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，更希望每個廠址能建多臺機組。這樣可以導致一個低成本，而且不會隨著時間的推移而上升。最近在能源政策(2016)發(fā)表的一篇題為“核電站建造成本歷史數(shù)據(jù)分析”一文中，也強調(diào)了這一觀點。這些作者都是與Breakthrough研究所(一家旨在改變?nèi)藗儗δ茉春铜h(huán)境認識的研究機構(gòu))有關(guān)聯(lián)的。
那篇文章很難反駁一般的基于美國和法國經(jīng)驗的論點：核電站的成本一直在大幅提升。它通過整合更多的數(shù)據(jù)來改變這一認識，包括美國和法國早期的示范反應堆成本數(shù)據(jù)以及更多國家(包括加拿大、德國、日本、意大利和韓國)的相關(guān)資料，從中發(fā)現(xiàn)了有利的趨勢。文章的關(guān)鍵在于研究發(fā)現(xiàn)核電的建造成本隨著地區(qū)、國家和經(jīng)驗的不同差異巨大，并不總是在不斷增加。
要達到合理和穩(wěn)定的核電站建造成本，至少要做到以下幾點，一個是高度的標準化，一個是在同一廠址建造多臺機組，再一個是監(jiān)管環(huán)境的穩(wěn)定性。
什么樣的反應堆設計與工業(yè)結(jié)構(gòu)可以獲得更低的成本?很顯然我們當前距離解決這個問題還差很遠。英國新建的一項計劃打破了所有的規(guī)則。對于這樣一個規(guī)模有限的項目(也許就15臺機組)，就有三個項目主管機構(gòu)(EDFEnergy,Horizon以及NuGen)，每個機構(gòu)都有自己的反應堆設計方案。中國人正伺機而動地提供另一種方案，并且甚至連俄國人或者韓國人也沒有完全放棄在英國建立他們自己的反應堆的希望。盡管計劃為每個地點建立至少兩座反應堆，但可以確定的是會有非常多的設計與建設地點作為備選以最大限度的降低成本。除了難以實現(xiàn)規(guī)模化建造規(guī)模及供應的經(jīng)濟性以外，監(jiān)管機構(gòu)的壓力將會是巨大的，這無疑會增加成本。
一個有意思的問題是，我們是否有必要沿著輕水堆(LWR)的道路走下去，以達到必要的經(jīng)濟性?目前大致有兩個答案，一個是在小型模塊化反應堆(SMR)，小型堆的支持者堅信通過標準化的、模塊化的生產(chǎn)會帶來更好的靈活性和更好的經(jīng)濟性。另一個答案是依靠技術(shù)的革新帶動核能的“復興”。
Breakthrough研究所早些時候發(fā)表的“如何使核能更便宜”報告(2013年)認為從經(jīng)濟性角度考慮，當今大型輕水反應堆已經(jīng)“不符合目標”。對于當前的反應堆來說，一些專設安全實施是必要的，尤其是巨大的安全殼以及多重冗余的冷卻和后備系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)的成本高昂。為保持冷卻劑的高壓，造價昂貴的冷卻系統(tǒng)、壓力容器以及復雜的后備冷卻系統(tǒng)是必須的。當電廠擴大規(guī)模時，新的安全系統(tǒng)必須被設計以應對更大的潛在事故。大型的反應堆要求更大更強的安全殼，這將用到大量的混凝土與鋼材，使成本大幅提升。
這份報告合理的指出了哪些成本可以削減，哪些不能。給出了在新型反應堆設計方面需要注意的四個方面的建議。首先，反應堆設計必須具有固有安全性，避免采用昂貴和冗余的安全系統(tǒng)。第二，設計必須利用現(xiàn)有的成熟供應鏈，不需要新開發(fā)或商業(yè)化的或未經(jīng)證實的材料和燃料。第三，模塊化使整個反應堆或燃料組件必須統(tǒng)一批量生產(chǎn)和裝配。最后，小型反應堆中需要較高的熱效率，確保反應堆產(chǎn)生更多的電能。
對于降低成本，還有另外一個驅(qū)動力：即更加可持續(xù)的燃料循環(huán)，可實現(xiàn)少用天然鈾并幫助處理現(xiàn)有已經(jīng)使用過的燃料。雖然在競爭激烈的國際市場中鈾資源可能很便宜并且容易獲得，中國和印度進口燃料時并不舒服，因為只從中提取出了一小部分能源。因此，這些國家有強烈的愿望把目光轉(zhuǎn)移到可使用循環(huán)核燃料的先進反應堆上。同時，在其他地方建立深地質(zhì)存儲庫(例如在瑞典和芬蘭)的進度非常緩慢，依然存在著巨大的壓力去尋找其替代品。但是，一個更加可持續(xù)的燃料循環(huán)成本可能不低。
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