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鈾供應并非核工業的危機

關鍵詞:鈾供應并非核工業的危機 網址:www.odenhc3.cn 日期:2020/6/12 9:50:12

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構召開了網絡會議,解釋并推動美國鈾礦計劃。


正如Brouillette所提出的,實現核復興的機制是建立一個15億美元的鈾儲存以及相關的核處理設施,這些被統稱為核燃料循環的前端。


Brouillette說,這對振興國內工業和保護核海軍都是必要的。但美國能源部聲稱核海軍直到2050年都有充足的燃料供應,這就跟自身之前提及的對核海軍重要性的論點沖突了。而儲存更多的鈾對于正在衰落的核工業毫無用處,因為這就相當于為了治療胃痛而去理發。


真正的問題


這一提議并沒有觸及核電行業的兩個真正問題:新反應堆缺乏國內市場,以及如何讓在運核電站繼續運營。面對極低的天然氣價格和同樣低廉的風能和太陽能發電成本,使得核電行業在經濟上處于劣勢。市場主要從當前的現貨價格進行操作,而沒有考慮未來幾年可能的成本,也沒有考慮特定技術(尤其是核能)的環境效益。


現在沒有,甚至從來沒有鈾的短缺。


過去,對于鈾供應可靠性的擔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,在這種情況下為確保大量鈾的安全而將其整合到存儲設施中,但這些設施必須進行永久管理。


在20世紀70年代,正是對鈾短缺的擔憂推動了增殖反應堆的發展,以及他們的典范——在田納西流域管理局系統上建造的克林奇河增殖反應堆(Clinch RiverBreeder Reactor)。原子能委員會的上一任主席迪克西·李·雷(Dixy Lee Ray)當時說,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“虛構的”。


盡管國內鈾礦開采行業處于關閉邊緣,但世界范圍內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堆的。它必須先被轉化為一種叫做黃餅的粉末,然后再轉化為氣體(六氟化鈾),再經過濃縮富集,最后制成燃料。所有這些步驟需要費時幾年的時間,鈾儲存方案可以允許快速獲取所需產品。


核工業對美國能源部的倡議發出了兩聲歡呼。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實際問題上。首先,沒有任何一家公用事業公司有興趣購買新的核電站:因為投資風險實在是太大了。為了確保這種不情愿的正確性,公用事業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號機組的痛苦便可。Vogtle核電站超出預算,進度滯后,甚至忍受了核供應商西屋公司(Westinghouse)的破產。


公用事業行業贊揚南方公司在熱情洋溢的首席執行官湯姆·范寧(Tom Fanning)的領導下推動該項目的勇氣和目標。但當天然氣、風能和太陽能——這些對政治左派極具吸引力的可再生能源——可用時,公用事業行業甚至再不會考慮建造一座核電站。


環境破壞


第二個問題是關閉運行良好的民用核電站。這是一個悲劇,從某種意義上說,這是一種破壞環境的行為。13家電站已經關閉或計劃關閉,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。如果要用風能代替,粗略但保守計算,根據風力渦輪機的平均輸出功率2MW,意味著1200MW的核電站,至少需要600個風力渦輪機,還需要加上大規模存儲或燃氣發生器。


如果特朗普政府準備大舉拯救核能,它應首先為這些電廠提供支持,并堅持要求聯邦能源監管委員會和州監管機構將運營中的核電廠在生產無碳電力過程產生的環境價值納入考慮,并需要認識到,美國將為眼下看似低廉的(非核)電價而需要付出高代價。


核工業和核電行業需要重新思考。能源部的Brouillette和Baranwal正在思考這個問題,這是件好事。事實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堆,以及核聚變該如何推進,畢竟人們對核聚變的期待正日益高漲。


鈾短缺?現在沒有,也不像會有。

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