核专家：给“核电的未来”算命

预计近期和中期全球核工业的"未来"如何发展? 英国《国际核工程》杂志采访了某些核工业专家[1]，请他们谈，受哪些"因素"驱使，今后几年能"看到"什么。英国的前景也值得关注.

2015年12月巴黎COP21气候谈判后，对如何转向"低碳未来"有许多讨论。发电是改变世界的关键因素。很显然，世界某些地方关闭燃煤电厂是个"趋势；但还不清楚对核工业有何影响。

美国麻省理工学院（MIT）进行过"核电的未来"研究[2]，断言核电要大发展，核工业必须克服四个难题：成本、安全、废物处置和核扩散。现今又添了"公众认知"。正如德国和瑞典证明的那样，它可导致某些国家"放弃"核电。MIT的报告说，限制核电扩大的因素如下：

" 成本：在解除管制的市场上，核电没有成本竞争力。然而，这个行业会合理地减少基建成本、运行维修成本以及建设周期，缩小差距。

" 安全：现代反应堆设计的严重事故风险非常小，重要的是不断改进和完善"良好实践"。对公众有影响的事故非常少。然而公众对切尔诺贝利和福岛事故的"认知"，意味着核工业必须证实，相对其它任何燃料资源，在确保安全方面做了更大的努力。

" 核废物：地质处置技术可行，但还有待"实施"验证。

" 核扩散：扩大核电必然扩大燃料处理和运输，而这可能含有"额外"的核保安挑战。

这些忧虑有何根据是个有争议的问题，但就全球对核电认知而言，差别极大。瑞典和德国决定分阶段关闭核电，而中国和印度发展核电非常积极。

MIT的研究断言，扩大核电，公众赞同至关重要。作为低碳电源，核电或许呈现更"正面"的观点；但作为解决全球变暖的一种方法，似乎还没有获得足够广泛的公众支持，表明可能需要更进一步的公众教育。

核工业内部有什么观点，能观察到什么趋势？采访了这个行业不同领域的专家，搜集的他们的观点见附录1-4。

国际能源署的核能技术路线图

国际能源署（IEA）2015年发表的报告谈到今后20年内核能的发展[3]。它说："在能源供应和利用方面，当前的趋势不可持续。没有果断的行动，2050年能源相关的二氧化碳排放量几乎要加倍，化石燃料能源需求的增长会加剧供应安全的担忧。可以改变前进的道路，但需要能源革命，低碳能源技术要发挥重要作用。每个大国和部门都要全力投入。如果确信，现在做的投资决策不让我们长期用'次佳?技术，那么任务非常紧迫。"

该报告接着说，核能的近期前景受福岛事故影响，引起对核电厂安全的担忧，导致"公众认可"率下降。这与全球经济危机结合，质疑资金密集项目的筹资，致使最近四年建设开工和并网率整体下降。但从中、长期看，核能的前景依然是正面的。2014年初，总计72个反应堆在建，是25年内数量最多的。

中国可能是核电增容的"老大"，从2014年17GW到2050年250GW。2050年，中国将占全球核电装机容量的27%。其它核电增长的市场包括印度、中东和俄罗斯。

核安全仍然是核能部门的当务之急。虽然核安全的首要责任在运营者，监管部门在确保所有操作在最安全水平上实施起重要作用。福岛事故的教训强调，监管机构应当坚强而又独立。必须提升各级部门的安全文化，特别是"后起"国家。

模块式小堆（SMR）能给较小电网或不适合大型核电机组的孤立市场提供电力，扩大核能市场。这种设计的模块性质或许还有助于突破融资屏障。该报告强调的一个因素是，如果核能的部署为实现部署目标需要提供低碳能源，那么供货商应证实，能按时、按预算建成，而且新设计能降低成本。必须整合最近的首台机组在项目管理和规划、人力资源配备、供应链设置、资格与监督，以及反应堆设计、建造简化和优化方面的经验教训。

这个报告虽然没有直接与项目联系，参考项目如芬兰的奥尔基洛德3#机组是不言而喻的。这个项目2005年8月开始建造。最初定于2009年并网发电，但经历了许多推迟。最近宣布，预期2018年开始运营。一个为期四年的工程，比预定计划晚了九年。这不是理想的、说服买主核电有生命力的方式。因此，这种趋势说明，核供应商必须确保有效的项目管理。

华尔街日报

2013年华尔街日报发表报告[4]，"什么阻碍着核能？"，涉及核工业面对的挑战以及潜在的、应对这些挑战解决方案。它们包括经济、公众的安全认知和核废物。

核电厂建造时间长，成本比其它主流电力资源高。美国能源情报署（EIA）估算，美国建造一个新核电厂要六年。很长的建造时间导致更加苛刻的融资条件，在部件和工程成本方面导致更严重的通胀。估算的核能基建成本是$5429/kW。相比之下，煤电$2883，煤气化$3718，而煤电+碳扣押为$5138。后者被视为非常昂贵的技术，允许用来满足新的环境标准。

对此的解决方案，包括通过各种机制如碳税或限额交易计划，对碳排放设置标价。颁证和批准过程机构改革能降低成本，然而这一举动的公众认知也许"适得其反"。

SMR提案能加快建设、降低成本和融资风险。迄今为止，美国核管理委员会（NRC）还没有给任何SMR出具证明文件。

福岛和切尔诺贝利事故成了公共意识，核能"风险"成了"负面"观念。

对此的解决方案是非能动安全。反应堆依赖常设冷却水以防过热，总有个公众"认知"：不管多么遥远，水泵总会故障并使冷却水供应中断。任何机械系统都可能发生故障；然而物理定律总是那么安全。必须应用自然规律如重力、传导和对流做出判断，而不靠包含多少冗余系统的机械装置。

1982年国会决定，美国需要深层地质存储核废物。超过30年了，核工业还在等待必要的监管步骤使之成行。深地存储设施花费了几十亿美元，但还不会建成。

说起来解决方案很简单，需要一个深地存储设施，但在可用之前，核废物仍然是个问题。

有什么可"觉察"的趋势？

核供应商、国际能源署、华尔街日报，以及英国能源部长都提到SMR，因为有极好的潜质，暗示到2020年代中期，就应看到投入商业运营。

受访者普遍认为，世界各地的核能增长不会很均衡。某些国家从政治上决定分期关闭核电，而其它国家有雄心勃勃的"扩容"计划。印度和中国很可能非常积极，而英国的计划如按英国政府的预期进展，也能成为令人振奋的市场。英国退出欧盟、法国和中国联合投资欣克利角C项目出现某些反复，也是可以理解的[5，6]，中广核集团的反映礼貌、适当[7]。

应对气候变化导致减少化石燃料使用，这将驱使核能与可再生能源成为"发电组合"。如果这样发展，将迫使核电厂做"负荷跟踪"运行，因此面对的是用核电"调峰"。不久的将来，灵活运行至关重要。

核能发展的关键障碍是公众对安全的"认知"。这迫使核能转向"非能动安全"。借此，即使有重大的自然事件如海啸，所有后备系统发生故障，反应堆靠物理规律确保安全。切尔诺贝利和福岛事故之后提出的问题是："如果绝对会发生最严重的事件组合，有什么后果？"如果答案是解释怎样地不可能，公众将不会"心悦诚服"。回答必须是："如果发生绝对严重事件，那时反应堆是安全的"。因此，可以期待本世纪中期会看到，非能动安全成为"标准"。