另一个选项?核能(4)

艾尔‧高尔

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另外一个常见事实使问题变得更为棘手,即世界上的四百三十六座核反应炉都是一次性(one-off)设计。由于缺乏标准,增加了额外的工程建设成本,使培训的有效性和维持安全规则变得更复杂。对于这个问题,每一种具有自身特征的反应炉设计都必须用相应的方法来处理。自80 年代取消众多的核反应炉以来,对于标准化的呼声愈来愈高,这成了大势所趋。韩国体现其国家计划,在这方面执牛耳地位,美国正在迎头赶上。但就算法国的强力国有化及标准化的努力,也无法避免实际成本和建设时间的大幅上升。

未来的电力需求,在这个以提高能源利用率、能源保护和开发可再生能源为特色的时代也是有疑虑的。需求的不确定性使建设预算不足的公用事业部不愿意把巨大的赌注押在庞大、昂贵且耗时的核电工程上。目前核电厂朝着特大号方向发展的趋势使人更不愿意进行成熟周期长的巨额投资。在核电产业发展的早期,大部分反应炉的规模都小于现在的巨型反应炉。但早期由于核电成本较高,难以同煤电竞争的这个局面所带来的失望情绪,使得核电厂试图将核电厂的规模(提高至一千兆瓦以上,乃至最高一千六百兆瓦)效益最大化,以此降低核电的成本,然而公用事业低估了建设大规模核电厂时,克服新建设难题所需之额外成本。

核电产业甫兴起时,指定承包商建造了整套承包的核反应炉,当公用事业从承包商手中接过核电站建设管理权时,他们面对特殊的管理挑战却毫无准备。实际上,核物理培训和实践之间存在着一条鸿沟,但两者之间却是密不可分。在反应炉建设的初期,要弥补这个鸿沟相对简单,来自军队和原子能委员会的军事科学家和工程师对核反应的各个步骤实施滴水不漏的管理。但是随着管理权下放到由众多的私人供应商和零组件转包商所组成的公用事业后,核能设计与建设的文化和精神就产生了裂痕。

由于核设施建设的规模和持续性具有不确定性,瓶颈状态也随之而生,寻找新的承包商和转包商的行为,对工程施工的完整性和可靠性造成了压力。

宏观经济的剧烈动荡也对大型项目完工所需的所有商品的价格造成了通膨压力,这些商品不只包括了钢铁、水泥、工程及设计服务,同时还包括可到位的资金。当工程开工之时,施工时间的延迟和成本的提高就破坏了工程条款的可信任度,公用事业公司通常就会开始担心采购新的核反应炉,对他们信用等级和贷款成本的影响。

第二个延缓了核反应炉在世界各地推广的主要问题是人们对于核武扩散的深切担忧。我在白宫服务的八年中,每一个核武器扩散问题都与核反应炉计划有关。要是在50 和60 年代,这一定会让拥护核能的人感到惊讶。因为他们坚信制造核武器所需要解决的科学和工程难题与建设核电厂要解决的问题,无法相互比拟;建设发电用核反应器相对简单,并不会增加核武器制造技术落入别有用心的人手中的风险。

然而,不幸的是,核武器设计对于有心寻觅的人而言,是够能轻易取得的。制造核武器关键零件的专门工具受到极度严格的管制,虽然难以取得,但核弹的最关键要素却是分裂材料(fissionable material)。所以过去的假设已无法让人高枕无忧。

确实,武器级的核材料浓缩难度远高于普通核反应炉的核材料浓缩,但是随着浓缩技术的发展,拥有核反应炉级别分裂材料的国家进一步将核材料浓缩至武器级别的可能性,已经比以前大多了。科学家和工程师针对能实施核反应炉项目,或核燃料循环部分环节所组成的团队也可能会受到某个独裁者的压力而秘密研制核武器。确实,过去二十五年中,核武器主要是以这种形式扩散的。

核材料从用于反应炉变成用于核武器这样的流程也有可能会反过来。1998 年,我参加了美国和俄罗斯就两国核武器大裁军条约的谈判。这次谈判的结果就是材料过剩,技术上,这些材料可以被转用做非军事核反应炉的燃料。可是事与愿违,这种转换被证明是很难实现的,而且由于出现了大量过剩的材料,反应炉燃料市场因此处于不稳定状态。

众多研发团队正在努力开发新的设计来应对当前一代核反应堆遭遇的萧条。他们冀望新一代核反应炉的建造成本会降低,运营安全系数会更高、更便捷,且对灾难性事件、恐怖袭击的抵御力更强,小规模也能具有经济效益。对面临核能需求不确定未来的公共事业公司而言,这些优点使新一代核能更具有吸引力。对所谓的第四代核电厂而言,有超过百种的其他设计,其中包括使用液体钠作为制冷剂“钠冷快速反应炉”(sodium fast reactor,又称一体化炉〔Integral Fast Reactors〕)。
这是根据南非的设计改变而来的,现在爱达荷国家实验室正在研究这种超高温的核反应炉。无论如何,美国和其他已开发国家解决气候危机的策略,对其他国家而言,都可能具有影响力。既然如此,就很难想像已开发国家能够摆脱自己的责任,说出“核能是我们的选择,但是因为我们担心核武器扩散问题,我们不允许你用核能”这番话。

虽然如此,要是世界各国愿意将核能作为解决电力问题的特效药,核反应炉会比现在多几千座,且其中多座必会坐落在多数国民承诺不拥有核武器的国家。
解决这个问题的一个可能且常被建议的途径,就是建立一个置于核能已开发国家监管下的国际组织,这个组织将提供未开发国家核反应堆核燃料保证其安全。这一交易的条款将保证核燃料始终会置于提供该核燃料的已开发国家的控制之下。用过之后的核燃料也要根据条款规定移除并更换新燃料,这个环节根据规定也不能置于开发中国家控制之下。可是,大部分开发中国家都否决了这样的选择,担心这样的安排将使其国内的能源项目被别的国家所掌控。@

摘自 《难以回避的抉择:全球气候危机的解决之道》 商周出版社 提供

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