核能:未来能源或恐龙的死亡螺旋?

这个故事最早出现Ensia。

核能是死了。核能万岁。核能是唯一的出路。核能是一个红色的鲱鱼。核能是太危险了。核能是最安全的电源。核没有关系。核就是一切。

现在普遍认为,世界必须迅速减少碳排放为了抵御危险的气候变化,但是这一过程的“如何”仍然是辩论。辩论中,似乎没有什么是生产核能源等截然对立的观点。

一些专家和倡导者认为无碳的核能代表的唯一希望保持地球的温度。其他人声称核是有风险的,不必要的,太昂贵的削弱。

相同的基本数据集——核电站存在,那些在建设中,新技术的地位,历史成本和延误和几个引人注目的事故——生产那些完全矛盾的意见和预测。

核能是罗夏测试:你看到你想看到的东西——一个玫瑰色的核未来或者一个旧世界的恐龙在一个缓慢的死亡螺旋-反映自己的意见现在和未来的能量。十有八九,没有人会被证明是正确的或错误的几十年。

今天和明天

今天的核电占总发电量的10%世界各地。这个急剧变化的国家——美国的利率约为20%,在俄罗斯和德国有点低,而其他一些欧洲国家从核反应堆得到40 - 50%。

法国长期以来一直带头比例,超过75%(第二个最总反应堆,仅次于美国)。中国,尽管建设迅速,吸引不到2014年3%的电力来自核能。

全球有442个反应堆操作,国际原子能机构说,66年在建。24这些都是在中国;没有其他国家正在建立超过8。

现在核的景观。问题是,它将如何改变在未来几年?同样重要的是,它应该如何改变?答案取决于你问谁。

国际能源署(International Energy Agency)2014年世界能源展望》(PDF),其中包括核能的仔细分析,项目全球装机容量的60%,到2040年,有近一半的增长来自中国。

“我认为我们需要在对抗气候变化。说:“这是普遍公认的雅格布Buongiorno核科学与工程教授在麻省理工学院的。“因为现在有压倒性的担忧气候变化等,就像一个使所有船只扬帆远航。任何被认为是清洁正在上升。我认为这是绝对必要的。”

这种类型的核并不是特别难找,但也不是这个:“我不认为核能是一个必要的组件,”说m . v .拉普林斯顿大学的一位研究学者的核期货实验室。“核能发电的比例只有在可预见的未来可能会下降。如果我们认为作为减排的手段,那么我们将不会成功会议的任何雄心勃勃的气候在最近的目标”巴黎协定,195个国家同意大幅减少排放。

在协议的前夕,一群最突出的核能支持者——气候学家詹姆斯·汉森,斯坦福大学的肯·卡尔代罗和其他人-在《卫报》中写道“核之间的区别将世界缺失的关键气候或实现他们的目标。”

这是会见了特别的严厉鄙视Naomi Oreskes的作者之一,哈佛大学科学历史学家和商人的疑问,“谁写在《卫报》的回应品牌这个“一个新的、陌生的形式的否定。”

汉森的核心和》的分歧将核的必要性和技术可行性,扩大可再生能源:其他能源足以让我们从化石燃料吗?还是可靠的,大规模的(一个新反应堆可以达到1600兆瓦容量,三次世界上最大的太阳能发电厂的大小)基载电力核提供了一个必要的组件的低碳未来?

反核的争论集中在几个研究说明renewables-only方法目标,这可能是更便宜和自由与核相关的风险。马克雅各布森大气/能源计划主任斯坦福大学发表了具体由各州完成计划显示100%可再生能源渗透是可以实现的。

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期货的研究2012年和一个明确的解释路径80%渗透在美国其他显示类似的路线前进。

核能支持者争辩说,有障碍网格完全运行在可再生能源。Buongiorno,例如说,太阳能和风能的间歇性实际只可以解决通过添加大量的电力存储(的形式大电池或其他新技术如压缩空气)网格,将改变正在进行的“可再生能源价格暴跌”的叙述。

“当我听到人们说,‘哦,成本正在下降,成本一代可能下降,但如果安装能力迫使我能量储存,您必须添加这些成本,”他说。

把它像买车:基准价格听起来好,但所有的选项和插件就会向你进攻。Buongiorno说,他预计核电站建设的成本将下降,当储存可再生能源的成本计入核——可靠,输出- 24/7开始看起来更有吸引力的选择。

数十亿计

当涉及到任何能源,成本的根源的讨论。添加更多的核电网可再生能源可以减少一些负担和存储,但是核能经济学本身可能是一个不可逾越的障碍。

一般来说,积累更多的经验与给定的技术,成本越少。这是显著的成本下降风能和太阳能。然而,核逆势而动,而不是一种“消极学习曲线”随着时间的推移。

忧思科学家联盟,75年的实际成本的第一个核反应堆建在美国跑过去的初始估计超过200% (PDF)。最近,成本继续气球。

再次根据UCS,标价为一个新核电站吓了一跳从2002年的20亿美元和40亿美元之间一直到90亿年的2008美元。换句话说,价格拍摄(PDF)从下面每千瓦2000美元在2000年代早期到2008年高达8000美元每千瓦。

史蒂夫·克莱梅尔能源研究和分析主任UCS,没有看到这一趋势变化。“我没有看到太多的证据,我们会看到降低成本的类型(支持者)讨论。我很怀疑它,如果它发生了,但我没有看到它,”他说。

随着核能技术成熟,成本增加。

一些项目在美国似乎面临延期和超支。今年9月,南卡罗来纳努力现有核电站建造两座新反应堆被推迟了三年。在乔治亚州,2015年1月由工厂所有者申请南方co .)说,其额外的两个核反应堆跳了7亿美元在成本和额外的18个月。

这些问题的根源,从许可延迟构造简单错误,这个问题没有简单的解决方案可能会被发现。

在欧洲,情况是相似的,用几个特别恶劣的例子这个行业蒙上了一层阴影。开始建设新反应堆2005年芬兰奥尔3工厂,但不会结束,直到2018年,9年和超过50亿美元的预算。在法国一个反应堆,核电力的主要来源,在哪里六年的进度落后了,超过两倍预计。

“60年的历史或更多的反应堆建筑并没有提供证据表明,成本将会下降,”拉说。“核技术已经成熟,成本增加,以及所有目前的迹象表明,这一趋势将持续下去。”

然而,一些专家争论的“消极学习曲线”是核工业的内在。在一个最近的一篇论文泰德斯能源智库突破研究所指出核电站建设的历史成本的国家发生巨大的变化。

韩国为例,展示了一个相当一致的成本随着时间的推移下降;它从外国进口首次设计公司与本土设计之前更多的经验,和所有国家的植物建造和拥有一个实用程序。诺德豪斯写道”,正确的政策和机构,可以快速建立核电站,安全,便宜。”

不过,大多数国家已经看到成本增加。目前,只有中国的自由市场可能允许一个真正快速建设核电站;该国的核电站建设的当前统治世界反映了这个想法,和2016年的五年计划包括规定批准和构建六到八个新工厂每年。

这个行业,就其本身而言,认为核能的好处是值得的价格标签。

核能研究所代表工厂老板、建筑商、设计师、供应商及相关公司,指出,在美国核能产生高达500亿美元每年从电力销售和收入,并提供约100000个工作岗位。缺乏碳排放,当然,只增加了效益。

福岛的影子

随着价格上涨,重大事故的阴影笼罩在每一个讨论核扩大。核能是大多数措施最安全的能量形式。但是当它出错,出错在壮观的和可怕的时尚。

2011年在日本福岛第一核电站事故导致关闭所有的植物都在那个国家非常有限的反应堆重启去年才来),它使德国和比利时完全淘汰的能量来源。尽管这些逐步淘汰将占总反应堆的只有少数,他们抑制核扩大一个革命性的想法。

许多人认为可怕的反应和逐步淘汰并不完全逻辑在气候变化的背景下。福岛明显下降并导致全球的支持核能,但公众舆论继续急剧变化的国家。在美国核的好感度,盖洛普民意测验显示福岛以来下降,但并不是一个引人注目的一个。

2015年公众对核能的使用支持徘徊在51%,低于2010年的峰值62%。然而,同样的调查发现,只有35%的人认为政府应该把“强调”核;相比之下,想要更多的关注太阳能的79%。

表亲大规模崩溃的恐惧是担心核武器扩散和担忧的废物处理费。乏燃料存储在网站上的核电站或密封在干桶存储池的水,几十年的争论在地质库不太可能在短时间内解决。

关于武器,核电站生产钚的过程中他们的反应,可以制成炸弹如果有足够多的积累;恐怖主义和盗窃因此不断担忧。这两个问题的工作扩展的阴影背后伸出核能风险,和两个缺乏直接的解决方案。

技术突破?

核能的支持者坚持希望,新技术将改善经济和减少恐惧因素。有持续的发展小型模块化反应堆,生产的三分之一或更少一个全尺寸的反应堆的输出和理论上可以建立更快和更便宜。

埃里森·麦克法兰乔治华盛顿大学的主任国际科学与技术中心的政策和前美国核管理委员会主席指出,不同的公司对这些工作,只有一个(NuScale权力实际上)预计将在2016年向监管机构提交申请材料,仍然一步年了从实际运行的核反应堆。

其他技术的独角兽,虽然在很多情况下画板几十年来,仍在远处:不同的燃料来源等钍;熔salt-cooled反应堆;甚至在浮动平台上构建植物如用于石油钻探(一个项目Buongiorno麻省理工学院积极参与)都在桌子上。

其他技术的独角兽,虽然在很多情况下画板几十年来,仍在远处。

这些有不同的潜在优势:一个浮动的植物可以用海水作为一种廉价和简单的方法来冷却反应堆,缓解一些安全的恐惧让工厂远离人群和附近的冷却剂应事故发生;钍可以减少浪费,更有效地产生电能,虽然2013年英国政府报告被称为“夸大”,专家警告说它可以增加核扩散风险;和熔融盐可以在较低的压力比标准水冷反应堆,提供一些安全效益。

核研究和开发,慢条斯理地移动,很大程度上是出于安全原因。如果目标是快速减排,目前还不清楚如果这种新技术可以发挥作用。

“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,但他们并不会在短期内解决,“麦克法兰说小型模块化反应堆。“其他一些事情只是存在在纸上吗?我认为他们进一步。”

克莱梅尔认为,未来15年左右的时间不太可能功能的核革命。他说,2030年到2050年期间,将核的关键时期,许多现有的植物在美国和其他地方由于退休——IEA项目几乎200反应堆在2040年退休(PDF)。在规定的时间内,也许是一些新技术的市场。

改变观点

在未来几年,它可能会是多么剧烈的气候变化的影响成为迫使罗夏混乱归结为一个清晰的图像。

“随着时间的推移,气候变化的影响变得越来越真实,干旱和热浪和海平面上升沿海风暴潮、洪水问题,更强大的飓风和破坏性的风暴之类的东西也给人们敲响了警钟,”克莱梅尔说。“希望在某种程度上这将是足够的警钟,我们会要求采取行动应对气候变化,减少排放。在那个世界,也许还有更多的正面将核。”

麦克法兰还建议改变视角对能源需求可能改变核命运。“我们通过这些不同的转换作为一个社会,”她说。在过去,这些转换已经取代了木头和煤帮助城市发展,并添加石油运输的繁荣。betway必威娱乐

“核从来没有满足这些需求之一,”她说。“我们正在经历另一个过渡,我们需要除去碳素能源,也许现在将填补更多的自然需要。我们将会看到。”