近日,美國能源部長Dan Brouillette、美國能源部的高級官員以及核能機(jī)構(gòu)召開了網(wǎng)絡(luò)會(huì)議,解釋并推動(dòng)美國鈾礦計(jì)劃。
正如Brouillette所提出的,實(shí)現(xiàn)核復(fù)興的機(jī)制是建立一個(gè)15億美元的鈾儲(chǔ)存以及相關(guān)的核處理設(shè)施,這些被統(tǒng)稱為核燃料循環(huán)的前端。
Brouillette說,這對振興國內(nèi)工業(yè)和保護(hù)核海軍都是必要的。但美國能源部聲稱核海軍直到2050年都有充足的燃料供應(yīng),這就跟自身之前提及的對核海軍重要性的論點(diǎn)沖突了。而儲(chǔ)存更多的鈾對于正在衰落的核工業(yè)毫無用處,因?yàn)檫@就相當(dāng)于為了治療胃痛而去理發(fā)。
真正的問題
這一提議并沒有觸及核電行業(yè)的兩個(gè)真正問題:新反應(yīng)堆缺乏國內(nèi)市場,以及如何讓在運(yùn)核電站繼續(xù)運(yùn)營。面對極低的天然氣價(jià)格和同樣低廉的風(fēng)能和太陽能發(fā)電成本,使得核電行業(yè)在經(jīng)濟(jì)上處于劣勢。市場主要從當(dāng)前的現(xiàn)貨價(jià)格進(jìn)行操作,而沒有考慮未來幾年可能的成本,也沒有考慮特定技術(shù)(尤其是核能)的環(huán)境效益。
現(xiàn)在沒有,甚至從來沒有鈾的短缺。
過去,對于鈾供應(yīng)可靠性的擔(dān)憂被利用作為做其他事情的借口。似乎是為了挽救美國的鈾礦開采行業(yè),在這種情況下為確保大量鈾的安全而將其整合到存儲(chǔ)設(shè)施中,但這些設(shè)施必須進(jìn)行永久管理。
在20世紀(jì)70年代,正是對鈾短缺的擔(dān)憂推動(dòng)了增殖反應(yīng)堆的發(fā)展,以及他們的典范——在田納西流域管理局系統(tǒng)上建造的克林奇河增殖反應(yīng)堆(Clinch RiverBreeder Reactor)。原子能委員會(huì)的上一任主席迪克西·李·雷(Dixy Lee Ray)當(dāng)時(shí)說,她無法確定鈾短缺的情況。第一任能源部長詹姆斯施萊辛格(James Schlesinger)則表示,鈾耗盡的想法是“虛構(gòu)的”。
盡管國內(nèi)鈾礦開采行業(yè)處于關(guān)閉邊緣,但世界范圍內(nèi)仍有大量的鈾礦在開采,其中大多是對美國非常友好的國家,包括澳大利亞、加拿大、哈薩克斯坦(擁有世界上最大鈾礦藏)和納米比亞。
鈾不是開采出來直接送入反應(yīng)堆的。它必須先被轉(zhuǎn)化為一種叫做黃餅的粉末,然后再轉(zhuǎn)化為氣體(六氟化鈾),再經(jīng)過濃縮富集,最后制成燃料。所有這些步驟需要費(fèi)時(shí)幾年的時(shí)間,鈾儲(chǔ)存方案可以允許快速獲取所需產(chǎn)品。
核工業(yè)對美國能源部的倡議發(fā)出了兩聲歡呼。一方面很高興聽到能源部正在努力做些事情來提供幫助,另一方面對于Brouillette和同樣出席了在線研討會(huì)的能源部助理部長Rita Baranwal選擇的路線就沒那么熱情了。
回到美國核能的兩個(gè)實(shí)際問題上。首先,沒有任何一家公用事業(yè)公司有興趣購買新的核電站:因?yàn)橥顿Y風(fēng)險(xiǎn)實(shí)在是太大了。為了確保這種不情愿的正確性,公用事業(yè)公司們只需要看看巨頭南方公司(Southern Company)參與在佐治亞州伯克縣(Burke County)建造Vogtle 3號和4號機(jī)組的痛苦便可。Vogtle核電站超出預(yù)算,進(jìn)度滯后,甚至忍受了核供應(yīng)商西屋公司(Westinghouse)的破產(chǎn)。
公用事業(yè)行業(yè)贊揚(yáng)南方公司在熱情洋溢的首席執(zhí)行官湯姆·范寧(Tom Fanning)的領(lǐng)導(dǎo)下推動(dòng)該項(xiàng)目的勇氣和目標(biāo)。但當(dāng)天然氣、風(fēng)能和太陽能——這些對政治左派極具吸引力的可再生能源——可用時(shí),公用事業(yè)行業(yè)甚至再不會(huì)考慮建造一座核電站。
環(huán)境破壞
第二個(gè)問題是關(guān)閉運(yùn)行良好的民用核電站。這是一個(gè)悲劇,從某種意義上說,這是一種破壞環(huán)境的行為。13家電站已經(jīng)關(guān)閉或計(jì)劃關(guān)閉,令人難以置信的是,其中包括在能源短缺的新英格蘭的VermontYankee核電站和Pilgrim核電站。
這些核動(dòng)力源可以提供了巨大的全天候無間斷式的無碳電力,但這種能源大部分已被天然氣替代。天然氣是一種比煤炭污染少的化石燃料,但仍然是大氣中的碳源。如果要用風(fēng)能代替,粗略但保守計(jì)算,根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)的平均輸出功率2MW,意味著1200MW的核電站,至少需要600個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī),還需要加上大規(guī)模存儲(chǔ)或燃?xì)獍l(fā)生器。
如果特朗普政府準(zhǔn)備大舉拯救核能,它應(yīng)首先為這些電廠提供支持,并堅(jiān)持要求聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)和州監(jiān)管機(jī)構(gòu)將運(yùn)營中的核電廠在生產(chǎn)無碳電力過程產(chǎn)生的環(huán)境價(jià)值納入考慮,并需要認(rèn)識到,美國將為眼下看似低廉的(非核)電價(jià)而需要付出高代價(jià)。
核工業(yè)和核電行業(yè)需要重新思考。能源部的Brouillette和Baranwal正在思考這個(gè)問題,這是件好事。事實(shí)上有很多問題需要研究:核燃料的壽命、乏燃料后處理、如何部署小型模塊化反應(yīng)堆,以及核聚變該如何推進(jìn),畢竟人們對核聚變的期待正日益高漲。
鈾短缺?現(xiàn)在沒有,也不像會(huì)有。