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國(guó)際核新聞
告訴你一個(gè)真實(shí)的美國(guó)核電
時(shí)間:2014年08月08日 來(lái)源:新浪博友“正能量粒子” 點(diǎn)擊量: 分享:

  近期王亦楠老師在《我國(guó)核電發(fā)展必須穩(wěn)中求進(jìn)、確保安全》一文中在闡述全球核電形勢(shì)時(shí)說(shuō)到“目前除個(gè)別國(guó)家有少量在建機(jī)組外,發(fā)達(dá)國(guó)家呈現(xiàn)出明顯的“棄核”態(tài)勢(shì),紛紛轉(zhuǎn)向技術(shù)難度更小、建設(shè)周期更短、環(huán)境代價(jià)更小、成本也并不比核電高的能源品種。”事實(shí)果真如此嗎?答案顯然是否定的!筆者曾在微博上多次介紹全球的核電形勢(shì),本文將結(jié)合國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)、美國(guó)能源部(DOE)、美國(guó)核管會(huì)(NRC)網(wǎng)站提供的資料進(jìn)行分析,剖析美國(guó)核電的當(dāng)前狀態(tài),還原一個(gè)真實(shí)的美國(guó)核電。

 

一、美國(guó)的能源戰(zhàn)略

  2014年5月29日,美國(guó)白宮網(wǎng)站發(fā)布《THEALL-OF-THE-ABOVE ENERGY STRATEGY AS A PATH TO SUSTAINABLE ECONOMICGROWTH》 (《作為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)路徑的全面能源戰(zhàn)略》)(原文地址:http://m.whitehouse.gov/sites/default/files/docs/aota_energy_strategy_as_a_path_to_sustainable_economic_growth.pdf;譯文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_55e07e640101jctf.html),該戰(zhàn)略指出:“全面的能源戰(zhàn)略將支持石油和天然氣的環(huán)境友好型的生產(chǎn)。此外,政府通過(guò)支持風(fēng)、太陽(yáng)能、其它可再生能源和核能等計(jì)劃推動(dòng)低碳和零碳排放能源資源的增長(zhǎng),也通過(guò)提升能效來(lái)幫助降低能源需求。政府同樣也支持煤電、天然氣發(fā)電廠和其它工業(yè)的宏偉的碳捕捉計(jì)劃、利用和儲(chǔ)存。”可以看到美國(guó)的這份新能源戰(zhàn)略是一份均衡的、全面的能源戰(zhàn)略,它考慮了三大要素:支持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、提高能源安全、發(fā)展低碳能源技術(shù)并為清潔能源的未來(lái)奠定基礎(chǔ)。這一全面的能源戰(zhàn)略是對(duì)美國(guó)以往能源戰(zhàn)略有效地繼承和發(fā)展。核能作為美國(guó)最重要的低碳能源之一,對(duì)美國(guó)能源低碳化有著積極的歷史貢獻(xiàn),也是未來(lái)不可或缺的重要組成。

  根據(jù)美國(guó)能源戰(zhàn)略部署,美國(guó)十分重視核能,包括投入預(yù)算資助在運(yùn)核電站在內(nèi)核設(shè)施的安全運(yùn)行和退役技術(shù)研究、投入預(yù)算資助核電新技術(shù)研究(如小型堆、四代堆)、出臺(tái)貸款擔(dān)保政策幫助建設(shè)新核電站。以美國(guó)能源部預(yù)算為例,2014財(cái)年總額為303.14459億美元,其中能源類預(yù)算總額為45.1815億美元(核能7.35億美元,用于反應(yīng)堆概念研發(fā)和專項(xiàng)、小堆、燃料循環(huán)研發(fā)、Idaho工程管理和廠址安保、延壽等核能技術(shù)強(qiáng)化);科學(xué)類51.52752億美元(高能物理和核物理分別為7.765、5.5699億美元);環(huán)境管理類56.21688億美元(鈾濃縮設(shè)施去污和各種國(guó)家核能實(shí)驗(yàn)室超出40億美元);核能相關(guān)預(yù)算占據(jù)了美國(guó)能源部預(yù)算總額的20%以上。

(備注,2014年財(cái)年預(yù)算報(bào)告,http://energy.gov/sites/prod/files/2013/04/f0/Highlights.pdf)。

二、美國(guó)的核電現(xiàn)狀


圖1、IAEA網(wǎng)站上美國(guó)核電站現(xiàn)狀

  從圖1我們可以看到,美國(guó)仍有100臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行,5臺(tái)機(jī)組在建。2013年美國(guó)核能發(fā)電量為7890.2億千瓦時(shí),占全美總發(fā)電量40582.1億千瓦時(shí)的19.44%,核電在美國(guó)發(fā)電組合中占據(jù)重要地位。

圖2、美國(guó)在運(yùn)商用核電站及NRC分區(qū)監(jiān)管圖


圖3、美國(guó)在運(yùn)商用核電站周邊人口分布圖(根據(jù)2010年美國(guó)人口調(diào)查數(shù)據(jù))

  從圖2我們可以看到,美國(guó)在運(yùn)核電廠的地理位置分布情況,在運(yùn)核電站中內(nèi)陸地區(qū)核電站占據(jù)多數(shù)(不考慮河口廠址達(dá)到61.5%)。從圖3我們可以看到,美國(guó)在人口眾多的大城市周邊建設(shè)運(yùn)營(yíng)有核電站,紐約的印第安角核電站周邊50英里范圍內(nèi)人口多達(dá)1800萬(wàn)。

 


圖4、美國(guó)核電站延壽情況(2013年5月數(shù)據(jù))

  美國(guó)在運(yùn)核電站多在三厘島核事故前建成投產(chǎn),部分機(jī)組陸陸續(xù)續(xù)達(dá)到設(shè)計(jì)壽命,但美國(guó)政府和業(yè)主并沒(méi)用因此而下令這些“老舊落后”的機(jī)組停運(yùn),而是針對(duì)這些機(jī)組進(jìn)行安全評(píng)估,決策是否延壽。從圖4我們可以看到,全美累計(jì)有100臺(tái)申請(qǐng)延壽運(yùn)行,其中72臺(tái)獲得批準(zhǔn)(占現(xiàn)有裝機(jī)的大部分,2013年10月增至78臺(tái)),部分機(jī)組已經(jīng)開(kāi)始延壽運(yùn)行。


圖5、美國(guó)新建核電站申請(qǐng)?jiān)S可情況

  不僅是延壽,美國(guó)還積極開(kāi)展核電機(jī)組的功率提升改造,至1977年9月19日CalvertCliffs #1機(jī)組擴(kuò)容改造以來(lái),已有154臺(tái)次機(jī)組進(jìn)行了增容改造,合計(jì)提升堆功率21104.8MWt、電功率7034.9MWe

  美國(guó)在建的3座核電站5臺(tái)機(jī)組分別為VC Summer核電站#2/3機(jī)組、Vogtle核電站#3/4機(jī)組和Watts Bar2機(jī)組,全部坐落于美國(guó)的內(nèi)陸地區(qū),中Watts Bar 2機(jī)組屬于長(zhǎng)期停建后的復(fù)建工程(計(jì)劃2015年底投產(chǎn)),其余兩座核電站均是2013年新開(kāi)工的(計(jì)劃于2017-2019年期間陸續(xù)投產(chǎn))。如圖5所示,除了這2個(gè)開(kāi)工的核電項(xiàng)目外,目前NRC還受理了16份建造運(yùn)營(yíng)許可證(COL),其中8份還在審查中,8份被申請(qǐng)延遲(業(yè)主因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性原因做出的決定,非技術(shù)和安全原因)。

  除了通過(guò)設(shè)計(jì)認(rèn)證的AP1000和此前的GEH-ABWR等2項(xiàng)核電新技術(shù)外,美國(guó)還有2種未來(lái)應(yīng)用于美國(guó)核電站的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)(AREVAUS-EPR、GEHABWR)正在論證,已獲得認(rèn)證的GEH-ABWR和初步獲得審查通過(guò)的GEH-ESBWR等2項(xiàng)技術(shù)認(rèn)證正在進(jìn)行補(bǔ)充認(rèn)證,三菱的US-APWR因處理日本國(guó)內(nèi)重啟業(yè)務(wù)而申請(qǐng)延期審查,韓國(guó)APR1400因缺乏詳細(xì)技術(shù)資料而未被受理。除了大型商用堆外,2013年12月,美國(guó)能源部授予NUsclae電力公司一項(xiàng)關(guān)于革新型小型模塊式反應(yīng)堆(SMR)設(shè)計(jì)、測(cè)試和商業(yè)化的項(xiàng)目Nuscale模塊設(shè)計(jì)允許在一個(gè)廠址用45MWe的單元來(lái)建造最大達(dá)540MWe的機(jī)組,此前巴威公司的mPower技術(shù)已獲得了相關(guān)支持,田納西州管理局(TVA)正在為該項(xiàng)目建設(shè)開(kāi)展準(zhǔn)備。具體小型堆設(shè)計(jì)認(rèn)證受理情況如圖6所示。


圖6、美國(guó)小型模塊化反應(yīng)堆技術(shù)認(rèn)證情況


三、美國(guó)核電的未來(lái)

  如上所述,核電占比高達(dá)19%,已是美國(guó)政府現(xiàn)實(shí)能源戰(zhàn)略的重要組成;同時(shí)也是美國(guó)政府未來(lái)低碳能源戰(zhàn)略的重要組成。美國(guó)的核能技術(shù)和裝備發(fā)展戰(zhàn)略也是美國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)再振興的重要組成。在這樣的政策指引下,美國(guó)核能發(fā)展的未來(lái)是值得期待的。

  不可否認(rèn),在美國(guó)頁(yè)巖氣革命的沖擊下,核能發(fā)電的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn),不少建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主考慮建設(shè)項(xiàng)目投資經(jīng)濟(jì)性推遲了投資計(jì)劃。但能源投資格局仍在發(fā)展變化中,一方面美國(guó)政府出臺(tái)新的環(huán)保政策和清潔能源計(jì)劃背景下,燃煤、燃?xì)獍l(fā)電成本將增加,核能的發(fā)展將出現(xiàn)新的機(jī)遇;另外一方面隨著美國(guó)頁(yè)巖氣市場(chǎng)的自平衡以及頁(yè)巖氣環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格,美國(guó)能源領(lǐng)域投資者也將會(huì)做出適應(yīng)性的調(diào)整。在美國(guó)日益嚴(yán)格的能源環(huán)境政策影響下,美國(guó)核電發(fā)展仍有相當(dāng)空間。美國(guó)國(guó)家能源信息統(tǒng)計(jì)署的研究報(bào)告也證明了這一點(diǎn)。

  從公眾支持的角度看,美國(guó)公眾對(duì)核電的支持率總體是不錯(cuò)的。美國(guó)核能協(xié)會(huì)2013年9月公布的一份調(diào)查報(bào)告顯示,多數(shù)美國(guó)公眾支持民用核能利用。“美國(guó)公眾認(rèn)為核能重要”,82%的對(duì)此給予肯定意見(jiàn),85%的人認(rèn)為美國(guó)核能對(duì)電力的重要作用應(yīng)當(dāng)保持或增加,其中50%以上認(rèn)為應(yīng)該增加;69%的美國(guó)人贊成使用核能,29%的人反對(duì),保持了去年2月份民調(diào)結(jié)論,其中強(qiáng)烈支持使用核能的比例從2月份的29%上升為33%;75%的人認(rèn)為有關(guān)電力公司應(yīng)該在接下來(lái)10年中建設(shè)新核電站;77%的受訪者表示對(duì)美國(guó)核電站運(yùn)行安全表示認(rèn)可,相比去年提升14%;84%的人贊成在達(dá)到NRC安全標(biāo)準(zhǔn)前提下核電站延壽運(yùn)行。85%的人表示贊同使用核能、可再生能源等清潔能源降低溫室氣體排放。V.CSummer股東方在證券市場(chǎng)發(fā)布的一份調(diào)查報(bào)告也顯示了公眾對(duì)核電較高的支持度(對(duì)在運(yùn)的#1機(jī)組支持度達(dá)到90%,對(duì)擴(kuò)建機(jī)組的支持達(dá)到75%)。

(備注:美國(guó)能源部清潔能源計(jì)劃:http://www.energy.gov/articles/epas-clean-power-plan-fight-climate-change-and-build-clean-energy-economy;美國(guó)公眾核能調(diào)查:http://www.nei.org/News-Media/Media-Room/News-Releases/US-Public-Sees-Vital-Role-for-Nuclear-Energy)

四、我的幾點(diǎn)思考

  同為世界經(jīng)濟(jì)大國(guó),中美兩國(guó)有著很多的相同和不同。中美兩國(guó)的能源消費(fèi)和二氧化碳排放總量非常大,位居全球前2位,同樣面臨著重大的國(guó)際壓力。與美國(guó)不同的是,我們的人均能源消費(fèi)和人均二氧化碳排放還遠(yuǎn)未達(dá)到峰值,我們面臨的能源資源和環(huán)境壓力將遠(yuǎn)大于美國(guó)(美國(guó)洛杉磯已經(jīng)從霧霾中走出來(lái)了,而我們的京津冀可能還要花數(shù)十年)。美國(guó)的核能利用已發(fā)展幾十年,目前仍在不斷地進(jìn)行完善,提升安全利用的空間;中國(guó)的核能發(fā)電占比僅為2%。

  作為一個(gè)有責(zé)任的能源行業(yè)從業(yè)者,我再三問(wèn)自己:美國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略三要素難道不值得我們國(guó)內(nèi)政策制定者和專家們、公眾思考嗎?我們是否需要再付出高昂的資源環(huán)境代價(jià)下再進(jìn)行能源戰(zhàn)略的調(diào)整?我們是否有必要因噎廢食,放棄安全高效發(fā)展核電?

  當(dāng)然,各國(guó)的能源戰(zhàn)略需要結(jié)合各國(guó)的實(shí)際情況出發(fā),要充分考慮安全保障、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源環(huán)境限制、公眾支持、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平等諸多因素。偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)離不開(kāi)一個(gè)安全可持續(xù)性發(fā)展的能源戰(zhàn)略,而這個(gè)戰(zhàn)略不會(huì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的、非此即彼的戰(zhàn)略,核能作為一項(xiàng)清潔能源應(yīng)該在中國(guó)的能源戰(zhàn)略中有一席之地。

  中國(guó)夢(mèng),我的夢(mèng)!中國(guó)核能安全高效發(fā)展夢(mèng),我的夢(mèng)!讓我們以畢生心血來(lái)守衛(wèi)核安全,踐行安全高效發(fā)展的政策方針,用實(shí)際行動(dòng)助力中國(guó)夢(mèng)。

 

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