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国际核新闻
告诉你一个真实的美国核电
时间:2014年08月08日 来源:新浪博友“正能量粒子” 点击量: 分享:

  近期王亦楠老师在《我国核电发展必须稳中求进、确保安全》一文中在阐述全球核电形势时说到“目前除个别国家有少量在建机组外,发达国家呈现出明显的“弃核”态势,纷纷转向技术难度更小、建设周期更短、环境代价更小、成本也并不比核电高的能源品种。”事实果真如此吗?答案显然是否定的!笔者曾在微博上多次介绍全球的核电形势,本文将结合国际原子能机构(IAEA)、美国能源部(DOE)、美国核管会(NRC)网站提供的资料进行分析,剖析美国核电的当前状态,还原一个真实的美国核电

 

一、美国的能源战略

  2014年5月29日,美国白宫网站发布《THEALL-OF-THE-ABOVE ENERGY STRATEGY AS A PATH TO SUSTAINABLE ECONOMICGROWTH》 (《作为经济可持续增长路径的全面能源战略》)(原文地址:http://m.whitehouse.gov/sites/default/files/docs/aota_energy_strategy_as_a_path_to_sustainable_economic_growth.pdf;译文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_55e07e640101jctf.html),该战略指出:“全面的能源战略将支持石油和天然气的环境友好型的生产。此外,政府通过支持风、太阳能、其它可再生能源和核能等计划推动低碳和零碳排放能源资源的增长,也通过提升能效来帮助降低能源需求。政府同样也支持煤电、天然气发电厂和其它工业的宏伟的碳捕捉计划、利用和储存。”可以看到美国的这份新能源战略是一份均衡的、全面的能源战略,它考虑了三大要素:支持经济增长和创造就业机会、提高能源安全、发展低碳能源技术并为清洁能源的未来奠定基础。这一全面的能源战略是对美国以往能源战略有效地继承和发展。核能作为美国最重要的低碳能源之一,对美国能源低碳化有着积极的历史贡献,也是未来不可或缺的重要组成。

  根据美国能源战略部署,美国十分重视核能,包括投入预算资助在运核电站在内核设施的安全运行和退役技术研究、投入预算资助核电新技术研究(如小型堆、四代堆)、出台贷款担保政策帮助建设新核电站。以美国能源部预算为例,2014财年总额为303.14459亿美元,其中能源类预算总额为45.1815亿美元(核能7.35亿美元,用于反应堆概念研发和专项、小堆、燃料循环研发、Idaho工程管理和厂址安保、延寿等核能技术强化);科学类51.52752亿美元(高能物理和核物理分别为7.765、5.5699亿美元);环境管理类56.21688亿美元(铀浓缩设施去污和各种国家核能实验室超出40亿美元);核能相关预算占据了美国能源部预算总额的20%以上。

(备注,2014年财年预算报告,http://energy.gov/sites/prod/files/2013/04/f0/Highlights.pdf)。

二、美国的核电现状


图1、IAEA网站上美国核电站现状

  从图1我们可以看到,美国仍有100台核电机组在运行,5台机组在建。2013年美国核能发电量为7890.2亿千瓦时,占全美总发电量40582.1亿千瓦时的19.44%,核电在美国发电组合中占据重要地位。

图2、美国在运商用核电站及NRC分区监管图


图3、美国在运商用核电站周边人口分布图(根据2010年美国人口调查数据)

  从图2我们可以看到,美国在运核电厂的地理位置分布情况,在运核电站中内陆地区核电站占据多数(不考虑河口厂址达到61.5%)。从图3我们可以看到,美国在人口众多的大城市周边建设运营有核电站纽约的印第安角核电站周边50英里范围内人口多达1800万。

 


图4、美国核电站延寿情况(2013年5月数据)

  美国在运核电站多在三厘岛核事故前建成投产,部分机组陆陆续续达到设计寿命,但美国政府和业主并没用因此而下令这些“老旧落后”的机组停运,而是针对这些机组进行安全评估,决策是否延寿。从图4我们可以看到,全美累计有100台申请延寿运行,其中72台获得批准(占现有装机的大部分,2013年10月增至78台),部分机组已经开始延寿运行。


图5、美国新建核电站申请许可情况

  不仅是延寿,美国还积极开展核电机组的功率提升改造,至1977年9月19日CalvertCliffs #1机组扩容改造以来,已有154台次机组进行了增容改造,合计提升堆功率21104.8MWt、电功率7034.9MWe

  美国在建的3座核电站5台机组分别为VC Summer核电站#2/3机组、Vogtle核电站#3/4机组和Watts Bar2机组,全部坐落于美国的内陆地区中Watts Bar 2机组属于长期停建后的复建工程(计划2015年底投产),其余两座核电站均是2013年新开工的(计划于2017-2019年期间陆续投产)。如图5所示,除了这2个开工的核电项目外,目前NRC还受理了16份建造运营许可证(COL),其中8份还在审查中,8份被申请延迟(业主因为经济性原因做出的决定,非技术和安全原因)。

  除了通过设计认证的AP1000和此前的GEH-ABWR等2项核电新技术外,美国还有2种未来应用于美国核电站的反应堆设计(AREVAUS-EPR、GEHABWR)正在论证,已获得认证的GEH-ABWR和初步获得审查通过的GEH-ESBWR等2项技术认证正在进行补充认证,三菱的US-APWR因处理日本国内重启业务而申请延期审查,韩国APR1400因缺乏详细技术资料而未被受理。除了大型商用堆外,2013年12月,美国能源部授予NUsclae电力公司一项合乐彩票登录:革新型小型模块式反应堆(SMR)设计、测试和商业化的项目Nuscale模块设计允许在一个厂址用45MWe的单元来建造最大达540MWe的机组,此前巴威公司的mPower技术已获得了相关支持,田纳西州管理局(TVA)正在为该项目建设开展准备。具体小型堆设计认证受理情况如图6所示。


图6、美国小型模块化反应堆技术认证情况


三、美国核电的未来

  如上所述,核电占比高达19%,已是美国政府现实能源战略的重要组成;同时也是美国政府未来低碳能源战略的重要组成。美国的核能技术和装备发展战略也是美国实体经济再振兴的重要组成。在这样的政策指引下,美国核能发展的未来是值得期待的。

  不可否认,在美国页岩气革命的冲击下,核能发电的经济竞争力受到了严重挑战,不少建设项目业主考虑建设项目投资经济性推迟了投资计划。但能源投资格局仍在发展变化中,一方面美国政府出台新的环保政策和清洁能源计划背景下,燃煤、燃气发电成本将增加,核能的发展将出现新的机遇;另外一方面随着美国页岩气市场的自平衡以及页岩气环保政策的日趋严格,美国能源领域投资者也将会做出适应性的调整。在美国日益严格的能源环境政策影响下,美国核电发展仍有相当空间。美国国家能源信息统计署的研究报告也证明了这一点。

  从公众支持的角度看,美国公众对核电的支持率总体是不错的。美国核能协会2013年9月公布的一份调查报告显示,多数美国公众支持民用核能利用。“美国公众认为核能重要”,82%的对此给予肯定意见,85%的人认为美国核能对电力的重要作用应当保持或增加其中50%以上认为应该增加;69%的美国人赞成使用核能,29%的人反对,保持了去年2月份民调结论,其中强烈支持使用核能的比例从2月份的29%上升为33%;75%的人认为有关电力公司应该在接下来10年中建设新核电站;77%的受访者表示对美国核电站运行安全表示认可,相比去年提升14%;84%的人赞成在达到NRC安全标准前提下核电站延寿运行。85%的人表示赞同使用核能、可再生能源等清洁能源降低温室气体排放。V.CSummer股东方在证券市场发布的一份调查报告也显示了公众对核电较高的支持度(对在运的#1机组支持度达到90%,对扩建机组的支持达到75%)。

(备注:美国能源部清洁能源计划:http://www.energy.gov/articles/epas-clean-power-plan-fight-climate-change-and-build-clean-energy-economy;美国公众核能调查:http://www.nei.org/News-Media/Media-Room/News-Releases/US-Public-Sees-Vital-Role-for-Nuclear-Energy)

四、我的几点思考

  同为世界经济大国,中美两国有着很多的相同和不同。中美两国的能源消费和二氧化碳排放总量非常大,位居全球前2位,同样面临着重大的国际压力。与美国不同的是,我们的人均能源消费和人均二氧化碳排放还远未达到峰值,我们面临的能源资源和环境压力将远大于美国(美国洛杉矶已经从雾霾中走出来了,而我们的京津冀可能还要花数十年)。美国的核能利用已发展几十年,目前仍在不断地进行完善,提升安全利用的空间;中国的核能发电占比仅为2%。

  作为一个有责任的能源行业从业者,我再三问自己:美国能源发展战略三要素难道不值得我们国内政策制定者和专家们、公众思考吗?我们是否需要再付出高昂的资源环境代价下再进行能源战略的调整?我们是否有必要因噎废食,放弃安全高效发展核电?

  当然,各国的能源战略需要结合各国的实际情况出发,要充分考虑安全保障、经济发展、资源环境限制、公众支持、技术和产业发展水平等诸多因素。伟大复兴的中国梦离不开一个安全可持续性发展的能源战略,而这个战略不会是一个简单的、非此即彼的战略,核能作为一项清洁能源应该在中国的能源战略中有一席之地。

  中国梦,我的梦!中国核能安全高效发展梦,我的梦!让我们以毕生心血来守卫核安全,践行安全高效发展的政策方针,用实际行动助力中国梦。

 

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