核能:能源的未来还是死亡螺旋中的恐龙?

这个故事最初出现在Ensia。

核能已经死了。核能万岁。核能是唯一的出路。核能是用来转移注意力的。核能太危险了。核能是最安全的能源。核没有关系。核就是一切。

现在人们普遍认为，世界各国必须迅速减少二氧化碳排放量，以关闭危险的气候变化而战，而是“如何”这一进程的辩论仍然向上。而这争论中，似乎没有产生这样赤裸裸矛盾的观点核能。

一些专家和支持者认为无碳核能代表了唯一真正的希望来控制地球的温度另一些人则声称，核能是危险的，没有必要的，而且成本太高，难以取得进展。

相同的基本数据集 - 存在核电厂，在建，新技术的现状，成本和延误和几个醒目的事故史 - 产生那些完全矛盾的观点和预测。

核电是一种罗夏测验：你看，你希望看到什么 - 一个美好的未来核或缓慢死亡螺旋旧世界的恐龙 - 反映在目前的能源和将来的你自己的看法。在所有的可能性，没有人会被证明是几十年来对还是错。

今天和明天

如今核能占了大约一半总发电量的10％的世界各地。这个由国家急剧变化 - 在美国率为20％左右，在俄罗斯和德国是比低一点，而其他一些欧洲国家摆脱核反应堆40％和50％。

法国长期以来一直一马当先比例在75％以上（它有第二个最总反应堆，美国的后面）。中国，虽然快速构建，在2014年吸引了它的功率不到3％来自核能。

有442个反应堆在运行全局和国际原子能机构说，66正在建设中。其中24个在中国;任何其他国家正在建设八个以上。

这是核的风景了。现在的问题是，如何将它在未来几年改变？同样重要的是，应该如何改变？这两个问题的答案取决于你问谁。

国际能源机构的世界能源展望2014（PDF），其中包括核电的仔细分析，到2040年项目在全球装机容量60％的飞跃，几乎一半的增长来自中国。

“我认为我们肯定需要在应对气候变化的斗争，这是广泛承认的，”说雅格布Buongiorno在麻省理工学院核科学与工程教授。“因为现在有关于气候变化如此大的关注，这就像众船，凡是被认为是干净是怎么回事了一个高潮。我认为这是绝对必要的。”

这种对核能的看法并不特别难找到，但这次也不例外:“我认为核能根本不是一个必要的组成部分，”他说M.五拉玛纳他是普林斯顿大学核期货实验室的研究学者。“在可预见的未来，核能在发电中所占的比例只有可能下降。如果我们把这作为减排的一种手段，那么我们将无法成功实现“最近”设定的任何雄心勃勃的气候目标巴黎协定其中195个国家同意大幅减排。

在该协议的准备阶段，一群最著名的核能支持者——气候科学家詹姆斯·汉森、斯坦福大学的肯·卡尔代拉等人——提出了这一建议在《卫报》上写道即“核将使世界之间的差异缺少关键的气候目标或实现这些目标。”

这是会见了特别严厉的蔑视纳奥米奥雷克斯哈佛大学历史学家科学和共同作者“怀疑的商人，”谁写在卫报的响应品牌这个“新，奇否定的形式。”

汉森和奥雷斯克的分歧核心在于核能的必要性和可再生能源的技术可行性:其他能源是否足以让我们摆脱化石燃料?或者是可靠的、大规模的(一个新反应堆的容量可以达到1600兆瓦，是世界上最大的太阳能电厂的三倍)的基本负载，核能为低碳未来提供了必要的组成部分?

反对核能的一方集中在几项研究上，这些研究表明，只有可再生能源才能实现这一目标，这可能更便宜，也没有与核能相关的风险。马克雅各布森斯坦福大学(Stanford University)的大气/能源项目主任约翰具体到各州的计划显示了可再生能源的普及程度就可以实现的。

国家可再生能源实验室美国能源部的一部分，它的出版可再生电力未来研究2012年，他解释了在美国实现80%渗透率的清晰路径，其他公司也展示了类似的前进路线。

核能的支持者认为，让电网完全依靠可再生能源运行存在障碍。例如，Buongiorno说，太阳能和风能的间歇性实际上只能通过增加大量的电力存储来解决大电池或其他较新的技术如压缩空气）到电网，这将改变目前的“可再生能源价格暴跌”的叙述。

他说:“当我听到人们说，‘哦，成本在下降’时，发电成本可能在下降，但如果安装这种容量迫使我有能源存储，你就必须增加这些成本。”

就像买车一样:基本价格听起来不错，但所有的选择和附加服务都会让你受益。Buongiorno说，他预计核能建设的成本将会下降，如果考虑到可再生能源的存储成本，核能——其可靠的，24/7的输出——将开始成为更有吸引力的替代选择。

数十亿计

当涉及到任何能源时，成本都是讨论的焦点。向电网中添加更多核能可以减轻可再生能源和存储的负担，但核能本身的经济问题可能是一个不可逾越的障碍。

一般来说，给定技术积累的经验越多，构建成本就越低。这已经戏剧性地说明了成本下降风能和太阳能。然而，核能却逆势而上，相反，它表现出了某种程度的影响力“消极学习曲线”随着时间的推移。

据忧心性科学家联盟称，美国首批建造的75座核反应堆的实际成本超过了最初的估计超过200% (PDF)。最近，成本继续飙升。

根据UCS一座新核电站的标价猛涨从2之间十亿$和$ 32十亿在2002年一路$ 9十亿在2008年换句话说，价格出手（PDF）从本世纪初的每千瓦不到2000美元到2008年高达8000美元。

史蒂夫·克莱梅尔在UCS能源的研究和分析总监，并没有看到这种趋势发生变化。“我没有看到太多的证据表明，我们将看到种类降低成本[支持者正在]谈论我对此非常怀疑的 - 伟大的，如果它发生，但我没有看到它，”他说。

随着核技术的成熟，成本也增加了。

一些项目在美国。似乎在每个弯道都面临着延误和超支。今年9月，南卡罗莱纳在现有核电站建设两个新反应堆的计划被推迟了三年。在格鲁吉亚，核电站所有者南方公司(Southern Co.)在2015年1月提交的一份文件中说，它的另外两座反应堆将会7亿$跳在成本和采取额外18个月的建设。

这些问题有许多根源，从许可延误施工简单的错误，并没有简单的解决这个问题是容易被发现。

欧洲的情况也类似，有几个特别恶劣的例子给该行业蒙上了一层阴影。芬兰奥尔基洛托3号核电站的新反应堆于2005年开始建设，但要到2018年才能完工，比2005年晚了九年多超出预算50亿美元。在以核能为主要动力来源的法国，一座反应堆正在建造中比计划晚了六年比预计的价格高出一倍多。

拉玛纳说:“反应堆建造60多年的历史没有证据表明成本会下降。”“随着核技术的成熟，成本增加，目前的所有迹象都表明这一趋势将继续下去。”

但有些专家，争议的想法，“负学习曲线”是内在的核工业。在一个最近的一篇论文能源智囊团的特德·诺德豪斯突破研究所他指出，各国核电站建设成本的历史差异很大。

韩国，例如，已经证明了时间成本相当一致的下降;它进口从外国公司的第一个设计具有更多的经验之前自产自销的设计采取了保持，全国所有的植物建造并拥有由单一的实用工具。诺德豪斯写道：“有了正确的政策和制度，核电厂可以快速，安全，廉价和建造。”

不过，大多数国家的成本都有所上升。就目前情况而言，只有中国的非自由市场可能允许真正快速地建设核电站;中国目前在核电建设领域的主导地位反映了这一想法，而2016年的五年计划包括了批准和建设的条款六到八个新厂每年。

就核电行业而言，他们认为核电的好处是物有所值的。

核能研究所代表工厂业主，建筑商，设计师，供应商和相关公司，指出，在美国核电产生了50十亿$每年从电力销售和收入，并提供约10万个就业岗位。当然，碳排放的减少只会增加好处。

福岛的影子

随着价格的上涨，每一次有关扩大核规模的讨论都萦绕着对重大事故的恐惧。从大多数方面来看，核能都是这是最安全的能源形式之一。但当它出问题时，它会以壮观而可怕的方式出问题。

在福岛第一核电站，日本在2011年的事故导致该国所有植物的关闭（有非常有限的反应堆重新启动，去年才来)，并说服德国和比利时逐步完全淘汰这种能源。尽管这些逐步淘汰的反应堆只占全部反应堆的一小部分，但它们阻碍了革命性的核能规模扩大的想法。

许多人认为可怕反应和逐步淘汰不在气候变化的背景下完全合乎逻辑的。福岛清楚地在全球支持率有所下降确实结果核能，但公众舆论继续由国家大幅变化。在美国，关于核好感一项盖洛普民意调查显示，因为福岛的下降，而不是戏剧性的一个。

在对利用核能的2015年公众支持在51％徘徊，从62％在2010年高峰的同一调查下来，虽然，发现只有35％的人认为政府应该把“更强调”核;为了进行比较，79％要更注重于太阳能发电。

对核武器扩散的担忧和对核废料处理的担忧，与对大规模核熔毁的担忧类似。用过的核燃料是储存在核电站所在地的水池或在干式贮存桶密封,几十年的争论在地质资料库都不太可能很快得到解决的任何时间。

至于武器，核工厂在其反应过程中会产生钚，这是可能的制作成炸弹如果积累的足够多;因此，恐怖主义和盗窃一直是人们担心的问题。这两个问题都在努力扩大核能背后的风险阴影，而且都缺乏立即的解决方案。

技术突破？

核电抱希望新技术能够提高经济性，降低恐惧因素的支持者。还有目前正在努力发展小型模块化反应堆它的发电量约为全尺寸反应堆的三分之一或更少，理论上可以更快、更便宜地建造。

阿利森·麦克法兰，乔治·华盛顿大学的董事中心国际科技政策和美国核管理委员会前主席指出，在这些工作的各公司中，只有一个（NuScale权力）预计实际递交申请材料，监管部门在2016年 - 这一步骤仍年了从实际运行的反应堆。

其他技术独角兽，虽然在画板上几十年来许多情况下，仍然在远处：不同的燃料来源，如钍;熔盐冷却的反应器;甚至建厂浮动平台上，例如那些用于石油钻探（一个项目，Buongiorno公司在麻省理工学院的积极参与）是表上的所有。

其他技术上的独角兽，尽管在很多情况下已经在绘图板上画了几十年，但仍然遥遥无期。

这些方法有各种潜在的优势:一个漂浮的核电站可以使用海水作为冷却反应堆的一种廉价而简单的方法，如果发生事故，它可以使核电站远离人群，靠近冷却剂，从而减轻人们对安全的担忧;钍可以减少浪费，更有效地发电在2013年英国政府报告所谓的好处“夸大”和专家们警告它可能增加扩散的风险;和熔融盐可在较低的压力下操作比标准水冷式反应堆更安全

然而，主要出于安全原因，核研究和开发进展缓慢。如果目标是快速减排，尚不清楚这些新技术能否发挥作用。

“我认为我们需要做一些工作，看看我们是否可以开发一些新技术，但它们不会在短期内解决任何问题，”麦克法兰谈到小型模块化反应堆时说。“其他一些事情现在只是纸面上的?”我认为他们离得更远。”

克莱默认为，未来15年左右都不会太大的核革命的特点。他说，二零三零年至2050年期间，虽然，将成为核的关键时刻，在美国和其他地方因退休许多现有的工厂 - 国际能源署（IEA）的项目几乎由2040 200名反应器退休（PDF）。在这段时间内，一些新技术可能会进入市场。

改变观点

在接下来的几年里，问题可能会归结为气候变化的影响有多剧烈，才能迫使罗夏墨迹(Rorschach)的混乱变成清晰的图像。

“随着时间的推移，以及气候变化的影响变得越来越现实 - 干旱和热浪和海平面上升风暴潮、沿海洪灾、更强的飓风和毁灭性的风暴等问题也给人们敲响了警钟。”“希望在某一时刻，这将足以敲响警钟，我们将要求采取行动应对气候变化和减少排放。在那个世界里，或许会有更多正面的光芒照耀在核能上。”

麦克法兰还表示，能源需求的变化可能会改变核能的命运。“作为一个社会，我们经历了这些不同的转变，”她说。在过去，这些转变用煤炭取代了木材，帮助城市发展，增加了石油，以满足交通运输业的繁荣。betway必威娱乐

“核永不满足这些类型的需求之一，”她说。“我们正在经历，我们需要我们的脱碳能源的另一个过渡，也许它现在填补更大的自然需要。我们将拭目以待。”