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一次期待中的核能复兴未能成为现实，因为建造新工厂的计划不是被废弃了就是被延迟了。到底发生了什么?
这是美国最大的核电站的土建项目，位于乔治亚州(Georgia)红色土壤地区。在很远处，乔舒亚·埃尔金斯(J0shua E1kim)站在两个跨度为42英亩的大土坑边上，他负责管理这些大型挖掘机械。每一个坑都有15个足球场那么大，深至90英尺(约27.3米)处的基岩。在挖掘之后，还要重新将其填至50英尺深，同时要符合土质测试要求，以在地震情况中保持核电设施的稳定性。为了安放两台1100兆瓦反应堆的基座，美国南方公司(southemCompany)把它们建在这里。埃尔金斯在进行施工时，使用GPs来精确定位施工位置。
在美国，在上一次建设高潮时候，27岁的埃尔金斯还没有出生。由美国西屋电气公司(westinghouse)设计，位于乔治亚州奥古斯塔(Augusta)南面35英里(56.33千米)的沃格特勒核电站(Vogtle nuclear plant)的动工，代表着20世纪70年代美国核电厂的建设上的一个高潮时期(该核电厂中的两台反应堆分别于1987年和1989年投入商业运营)。近年来，大型公用事业公司、政府决策者以及环保人士，由于全球变暖问题走到了一起，他们希望通过在美国和全球范围内，正在建设和计划建设中的数十个核电厂，使核电的应用得到复兴。
乍看起来，经济状况完全是支持核电扩张的。在联邦贷款担保当中，有185亿美元可被用于承担新建核电厂建设成本的80％，贷款项目也许很快能提供几百亿美元甚至更多的资金(在2010年2月，沃格特勒核电站的新建核电项目，就得到了来自美国能源部83亿美元的贷款担保)。奥巴马总统及其政府成员，以及共和党领导层都已呼吁增加核能源的使用，视其为降低美国对化石燃料依赖的长期战略的一部分。在此次核电复兴运动中，技术界有影响力的倡导者包括微软创始人比尔·盖茨(详见本刊2010年第10期高端访谈)，以及毕生都关注环保的斯图尔特·布兰德(stewart Brand)。布兰德认为，扩大核电这种零碳排放的电力供应，对满足全球日益增长的电力需求至关重要。
但在目前，在美国和世界上许多其他地方，核电项目被搁置，复兴显然还没有实现。目前除了沃格特勒核电厂新增的机组之外，在美国境内装机施工已经开始的仅还有一个，该项目位于南卡罗来纳州的詹金斯维尔，在萨瓦那河(savannah River)流域。在该地点，南卡罗来纳电气公司(south Carolina Electric&Gas Company)和南卡罗来纳公用事业当局(south Carolina Public Service Authority)计划为已有的V.c.Summer核电站增加两个反应堆。尽管在过去的几个月里，许多项目申请已获批准，但大多数计划，包括一些重点项目也遇到了障碍。总部位于芝加哥的公用事业公司爱可斯龙(Exelon)公司是美国最大的核能运营商，共拥有17个核电机组，它推迟了在德克萨斯州维多利亚县(Victoria County)建设一家双机组核电厂的决定。其他两家大型核电供应商，NRG Energy和UniStar NuclearEnergy，也已经分别推迟了在德克萨斯州南部和马里兰州卡尔弗特县(Calvert County)计划了很久的工厂。
这一问题并不仅仅美国有，许多对核能充满热切希望的国家也推迟了有关项目(详见第82页的《核电雄心》)。由法国能源巨头阿海珐(Areva)公司设计的新型反应装置正在芬兰的欧基卢欧图(Olkiluoto)岛上建造。该项目始于2005年，原本预计2009年投入使用，现在被推迟预到2013年才能投入使用。另一个由阿海珐公司设计的反应堆，具有高可靠性并有四个额外的安全系统，目前正在法国的弗拉芒维勒(Flamanville)建设，但它似乎也遇到了同样的问题，原定完工日期也从2012年推迟到了2014年。在日本，两台先进的沸水反应堆(通用电气公司和日立公司的最新设计)的建设时间表也已悄悄延迟了一年。中国正在建设24个反应堆，计划到2020年使核电生产扩大四倍，但中国的核电在能源结构中的比例基数很低，目前核电只占到电力生产的2％。
如今，美国有104台正在运行的核反应堆，提供全部电力的20％左右。许多反应堆已经增加了(20％)其生产能力，并且大多数反应堆90％的时间在运行，这比烧煤炭或天然气的发电站稍稍多了一点，但比风力发电厂或太阳能发电厂多了许多。但所有的核设施都在老化，卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)电力工业中心(ElectricityIndustry Center)的常务董事杰伊·阿普特(Jay Apt)表示，由于老的工厂会“退休”，而电力需求又在增长，核能的角色事实上在缩小。他说：“我不认为这是一个核电站是否有可能承担更多责任的问题，而是核电站是否有可能继续担纲的问题。核能只有快速增长，才能保住原来的份额并承担更多责任。”
成本难题
尽管关于核电站的争论，通常会集中在其安全性和排放等问题上，但阻碍美国建造更多反应堆的关键，仅仅是成本而已。沃格特勒反应堆的造价预计在120亿美元至140亿美元之间(取决于其项目的资金成本)。如果造价按140亿美元估计，该电厂的建设成本可折合为每千瓦6000美元，远高于其他类型的电厂(不管是使用可再生能源或者化石燃料)的成本。风力涡轮机发电厂的建设成本大约为每千瓦2000美元至2500美元。燃气发电厂的建设成本约为每千瓦950美元至1175美元。支持者认为，尽管核电站的建设成本很高，但新工厂可以运行60年，运行成本和燃料成本相对而言很低，也不像那些使用可再生能源发电的工厂，核电厂几乎可以不间断的运行，综合来看成本是可以接受的。问题在于，不同燃料的相对价格，甚至是建造的成本(如核电站和风力发电厂)都在不断变化中。
对一台新型反应堆投入数十亿美元是否是一项明智的投资，取决于复杂而又难以预测的因素：如化石燃料的价格走势，以及政府政策所确定的碳排放价格。在2008年的一份分析报告中，财务和资产管理集团瑞德集团(Lazard)比较了许多种能源技术，在考虑发电机的使用寿命、燃料的预计成本以及资金成本的情况下，对每一种技术都估算出了“能源基准价格”。这项分析把核电的电价估算为每兆瓦时98美元至126美元；风力发电的电价估算为每兆瓦时44美元至9l美元，天然气发电的电价估算为每兆瓦时73美元至100美元。每一组数字的变化范围，表示项目运作过程中的不确定性。
美国能源信息管理局(Energy InformationAdministration)最近的一项预测从不同的假设条件人手，为核电提供了更乐观的估计，认为其发电成本在风能和其他可 再生能源之下，这使核电看起来与化石燃料相比更有竞争力(详见第82页的《核电雄心》)。但瑞德集团的数字也表明，如果燃料的价格跌得更低，那么天然气发电厂可以生产出便宜到仅为每兆瓦时59美元的电力，燃煤发电厂的电力价格也可以便宜到每兆瓦时67美元。目前，天然气的价格比以前已经降低很多，在美国也已找到储量巨大且容易获取的天然气储藏地(详见technologyreview，com2009年11月/12月的《天然气改变了能源地图》)。
故此，核电随着时间的推移，与化石燃料或者可再生能源相比较，是否更有价格竞争力还很难说。因此对电力公司来说，特别在金融危机背景下，决策建造一家核电站还是要冒很大风险的。
位于美国南部的美国工业界，比北部显现出更强的生机并不是偶然。在美国南部有所谓的“服务成本”的规则存在，能够保护企业的一些利润。当工厂建成时，会计人员会估算公用事业公司在建造和设备上的投资总额，在减去折旧后得到“基础费率”。“基础费率”与燃料、劳动力和维护费用一起，用来计算公用事业公司的服务成本。用户付费的计算根据，是上述服务成本以及授权的投资回报率。因此大部分风险是由用户来承担，而不是由投资者来承担。
而在美国的北部地区，使用完全不同的定价模式。例如在德克萨斯州，大多数电力按日拍卖。所有的电力公司的电力销售价格相同，而该价格的计算，通常以当天的发电所需的天然气的成本来决定。爱克斯龙电力公司表示，目前天然气的价格很便宜，大约每百万英热单位(BTUs)4.5美元，这就使建造新的核电站变得不经济。爱克斯龙电力公司的总裁和首席运营官克里斯多弗·M·克兰(Christopher M.Crane)说：“现在，我们发展核电并没有合适的刺激因素。”他表示，要使新的核电项目在经济上切实可行，天然气的价格要等到翻倍才行，即达到每百万英热单位8美元。同时，在政府的碳交易机制下，二氧化碳排放的价格，也要在每吨25美元或更高才行。
仅是碳价格这一项因素，就可以很快使核能变得更有吸引力。一家依靠粉煤的典型发电厂每生产1千瓦时电力就会产生略低于2磅(约0.9千克)的二氧化碳，所以碳税或每吨碳排放lO美元的市场价格会让该工厂每千瓦时支付1美分——因为平均每千瓦时的售价大约为10美分，碳税为电力售价的10％已经是一个不小的开支。以10美元的碳价，一年中有90％的时间都在运行的一台1100兆瓦的核反应堆，每年大约可以获得8700万美元的减排收益。有一些行业分析师预测，碳价格可能涨到每吨60美元或80美元，如果这样将意味着核电厂每年会有几亿美元的减排收益。但卡内基梅隆大学的阿普特说，所有这些利好只是理论上的可能性。他指出：“但到目前我们并没有一个气候法案来保证减排受益，将来是否会有也不得而知。”
尽管如此，一些观察家相信，如果想要实现低碳能源，并用电动汽车取代汽油和柴油车，我们最终会不可避免地要使用核能。田纳西大学(University of Tennessee)计算核能工程教授布莱恩·D·沃斯(Bnail D.Wirth)说，核电工业“无疑已被金融危机和世界经济不景气所击中。”但他预计在未来三到五年内，电力需求将持续增长、天然气的价格将走高，将为核电的复兴创造机会。建设模块化的反应堆
由于核电的高成本以及金融风险，主要与建设成本有关，所以显而易见的解决方法是，建设较小的反应堆和模块化的设计。尽管它们每千瓦的建设成本较高，但小工厂意味着大幅降低了金融风险，也使不断适应电力需求变化的电力公司更加具有灵活性。
已经有一些设计正在向生产的方向迈进。位于俄勒冈州(Oregon)科瓦利斯(corvallis)的美国纽斯高核电公司(NuScale Power)已经研发出一个模块，其尺寸为60英尺×14英尺，质量为300吨，小到可以通过铁路或驳船进行运输。一个反应堆可以由一个模块或多至24个模块组成，每个模块的装机容量仅为45兆瓦。该公司表示，万一发生事故或意外停机，热量可通过自然循环疏散，所以不需要应急泵和阀门。此外，就算在最紧急的情况下，单个模块也不会释放出导致疏散周围居民的超标核辐射。
总部位于北卡罗来纳州(North Carolina)夏洛特(charlotte)的大型建设和工程公司Babcock＆Wilcox开发了另一种容量为125兆瓦的模块。它可以在工厂中组装好后，直接装运至地窖，这可以降低恐怖分子袭击的风险。该反应堆可以在不再加注燃料的情况下运行4年，这大约是目前普通反应堆最长燃料周期的两倍。
这些方案展现了核能行业几十年里还不曾看到的一些东西：私营机构的工程师认为他们可以通过用新反应堆的设计来创业并赚钱。加利福尼亚大学伯克利分校的核能工程教授珀尔·F·彼得森(Per F.Peterson)表示，他对小型反应堆怀有很高的期望，部分原因是对于想要在新事物上冒险的投资者来说，每一个小型反应堆都代表了小的风险。他说：“对小型模块反应堆来说，先行障碍和困难要小得多。”
这是美国最大的核电站的土建项目，位于乔治亚州(Georgia)红色土壤地区。在很远处，乔舒亚·埃尔金斯(J0shua E1kim)站在两个跨度为42英亩的大土坑边上，他负责管理这些大型挖掘机械。每一个坑都有15个足球场那么大，深至90英尺(约27.3米)处的基岩。在挖掘之后，还要重新将其填至50英尺深，同时要符合土质测试要求，以在地震情况中保持核电设施的稳定性。为了安放两台1100兆瓦反应堆的基座，美国南方公司(southemCompany)把它们建在这里。埃尔金斯在进行施工时，使用GPs来精确定位施工位置。
在美国，在上一次建设高潮时候，27岁的埃尔金斯还没有出生。由美国西屋电气公司(westinghouse)设计，位于乔治亚州奥古斯塔(Augusta)南面35英里(56.33千米)的沃格特勒核电站(Vogtle nuclear plant)的动工，代表着20世纪70年代美国核电厂的建设上的一个高潮时期(该核电厂中的两台反应堆分别于1987年和1989年投入商业运营)。近年来，大型公用事业公司、政府决策者以及环保人士，由于全球变暖问题走到了一起，他们希望通过在美国和全球范围内，正在建设和计划建设中的数十个核电厂，使核电的应用得到复兴。
乍看起来，经济状况完全是支持核电扩张的。在联邦贷款担保当中，有185亿美元可被用于承担新建核电厂建设成本的80％，贷款项目也许很快能提供几百亿美元甚至更多的资金(在2010年2月，沃格特勒核电站的新建核电项目，就得到了来自美国能源部83亿美元的贷款担保)。奥巴马总统及其政府成员，以及共和党领导层都已呼吁增加核能源的使用，视其为降低美国对化石燃料依赖的长期战略的一部分。在此次核电复兴运动中，技术界有影响力的倡导者包括微软创始人比尔·盖茨(详见本刊2010年第10期高端访谈)，以及毕生都关注环保的斯图尔特·布兰德(stewart Brand)。布兰德认为，扩大核电这种零碳排放的电力供应，对满足全球日益增长的电力需求至关重要。
但在目前，在美国和世界上许多其他地方，核电项目被搁置，复兴显然还没有实现。目前除了沃格特勒核电厂新增的机组之外，在美国境内装机施工已经开始的仅还有一个，该项目位于南卡罗来纳州的詹金斯维尔，在萨瓦那河(savannah River)流域。在该地点，南卡罗来纳电气公司(south Carolina Electric&Gas Company)和南卡罗来纳公用事业当局(south Carolina Public Service Authority)计划为已有的V.c.Summer核电站增加两个反应堆。尽管在过去的几个月里，许多项目申请已获批准，但大多数计划，包括一些重点项目也遇到了障碍。总部位于芝加哥的公用事业公司爱可斯龙(Exelon)公司是美国最大的核能运营商，共拥有17个核电机组，它推迟了在德克萨斯州维多利亚县(Victoria County)建设一家双机组核电厂的决定。其他两家大型核电供应商，NRG Energy和UniStar NuclearEnergy，也已经分别推迟了在德克萨斯州南部和马里兰州卡尔弗特县(Calvert County)计划了很久的工厂。
这一问题并不仅仅美国有，许多对核能充满热切希望的国家也推迟了有关项目(详见第82页的《核电雄心》)。由法国能源巨头阿海珐(Areva)公司设计的新型反应装置正在芬兰的欧基卢欧图(Olkiluoto)岛上建造。该项目始于2005年，原本预计2009年投入使用，现在被推迟预到2013年才能投入使用。另一个由阿海珐公司设计的反应堆，具有高可靠性并有四个额外的安全系统，目前正在法国的弗拉芒维勒(Flamanville)建设，但它似乎也遇到了同样的问题，原定完工日期也从2012年推迟到了2014年。在日本，两台先进的沸水反应堆(通用电气公司和日立公司的最新设计)的建设时间表也已悄悄延迟了一年。中国正在建设24个反应堆，计划到2020年使核电生产扩大四倍，但中国的核电在能源结构中的比例基数很低，目前核电只占到电力生产的2％。
如今，美国有104台正在运行的核反应堆，提供全部电力的20％左右。许多反应堆已经增加了(20％)其生产能力，并且大多数反应堆90％的时间在运行，这比烧煤炭或天然气的发电站稍稍多了一点，但比风力发电厂或太阳能发电厂多了许多。但所有的核设施都在老化，卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)电力工业中心(ElectricityIndustry Center)的常务董事杰伊·阿普特(Jay Apt)表示，由于老的工厂会“退休”，而电力需求又在增长，核能的角色事实上在缩小。他说：“我不认为这是一个核电站是否有可能承担更多责任的问题，而是核电站是否有可能继续担纲的问题。核能只有快速增长，才能保住原来的份额并承担更多责任。”
成本难题
尽管关于核电站的争论，通常会集中在其安全性和排放等问题上，但阻碍美国建造更多反应堆的关键，仅仅是成本而已。沃格特勒反应堆的造价预计在120亿美元至140亿美元之间(取决于其项目的资金成本)。如果造价按140亿美元估计，该电厂的建设成本可折合为每千瓦6000美元，远高于其他类型的电厂(不管是使用可再生能源或者化石燃料)的成本。风力涡轮机发电厂的建设成本大约为每千瓦2000美元至2500美元。燃气发电厂的建设成本约为每千瓦950美元至1175美元。支持者认为，尽管核电站的建设成本很高，但新工厂可以运行60年，运行成本和燃料成本相对而言很低，也不像那些使用可再生能源发电的工厂，核电厂几乎可以不间断的运行，综合来看成本是可以接受的。问题在于，不同燃料的相对价格，甚至是建造的成本(如核电站和风力发电厂)都在不断变化中。
对一台新型反应堆投入数十亿美元是否是一项明智的投资，取决于复杂而又难以预测的因素：如化石燃料的价格走势，以及政府政策所确定的碳排放价格。在2008年的一份分析报告中，财务和资产管理集团瑞德集团(Lazard)比较了许多种能源技术，在考虑发电机的使用寿命、燃料的预计成本以及资金成本的情况下，对每一种技术都估算出了“能源基准价格”。这项分析把核电的电价估算为每兆瓦时98美元至126美元；风力发电的电价估算为每兆瓦时44美元至9l美元，天然气发电的电价估算为每兆瓦时73美元至100美元。每一组数字的变化范围，表示项目运作过程中的不确定性。
美国能源信息管理局(Energy InformationAdministration)最近的一项预测从不同的假设条件人手，为核电提供了更乐观的估计，认为其发电成本在风能和其他可 再生能源之下，这使核电看起来与化石燃料相比更有竞争力(详见第82页的《核电雄心》)。但瑞德集团的数字也表明，如果燃料的价格跌得更低，那么天然气发电厂可以生产出便宜到仅为每兆瓦时59美元的电力，燃煤发电厂的电力价格也可以便宜到每兆瓦时67美元。目前，天然气的价格比以前已经降低很多，在美国也已找到储量巨大且容易获取的天然气储藏地(详见technologyreview，com2009年11月/12月的《天然气改变了能源地图》)。
故此，核电随着时间的推移，与化石燃料或者可再生能源相比较，是否更有价格竞争力还很难说。因此对电力公司来说，特别在金融危机背景下，决策建造一家核电站还是要冒很大风险的。
位于美国南部的美国工业界，比北部显现出更强的生机并不是偶然。在美国南部有所谓的“服务成本”的规则存在，能够保护企业的一些利润。当工厂建成时，会计人员会估算公用事业公司在建造和设备上的投资总额，在减去折旧后得到“基础费率”。“基础费率”与燃料、劳动力和维护费用一起，用来计算公用事业公司的服务成本。用户付费的计算根据，是上述服务成本以及授权的投资回报率。因此大部分风险是由用户来承担，而不是由投资者来承担。
而在美国的北部地区，使用完全不同的定价模式。例如在德克萨斯州，大多数电力按日拍卖。所有的电力公司的电力销售价格相同，而该价格的计算，通常以当天的发电所需的天然气的成本来决定。爱克斯龙电力公司表示，目前天然气的价格很便宜，大约每百万英热单位(BTUs)4.5美元，这就使建造新的核电站变得不经济。爱克斯龙电力公司的总裁和首席运营官克里斯多弗·M·克兰(Christopher M.Crane)说：“现在，我们发展核电并没有合适的刺激因素。”他表示，要使新的核电项目在经济上切实可行，天然气的价格要等到翻倍才行，即达到每百万英热单位8美元。同时，在政府的碳交易机制下，二氧化碳排放的价格，也要在每吨25美元或更高才行。
仅是碳价格这一项因素，就可以很快使核能变得更有吸引力。一家依靠粉煤的典型发电厂每生产1千瓦时电力就会产生略低于2磅(约0.9千克)的二氧化碳，所以碳税或每吨碳排放lO美元的市场价格会让该工厂每千瓦时支付1美分——因为平均每千瓦时的售价大约为10美分，碳税为电力售价的10％已经是一个不小的开支。以10美元的碳价，一年中有90％的时间都在运行的一台1100兆瓦的核反应堆，每年大约可以获得8700万美元的减排收益。有一些行业分析师预测，碳价格可能涨到每吨60美元或80美元，如果这样将意味着核电厂每年会有几亿美元的减排收益。但卡内基梅隆大学的阿普特说，所有这些利好只是理论上的可能性。他指出：“但到目前我们并没有一个气候法案来保证减排受益，将来是否会有也不得而知。”
尽管如此，一些观察家相信，如果想要实现低碳能源，并用电动汽车取代汽油和柴油车，我们最终会不可避免地要使用核能。田纳西大学(University of Tennessee)计算核能工程教授布莱恩·D·沃斯(Bnail D.Wirth)说，核电工业“无疑已被金融危机和世界经济不景气所击中。”但他预计在未来三到五年内，电力需求将持续增长、天然气的价格将走高，将为核电的复兴创造机会。建设模块化的反应堆
由于核电的高成本以及金融风险，主要与建设成本有关，所以显而易见的解决方法是，建设较小的反应堆和模块化的设计。尽管它们每千瓦的建设成本较高，但小工厂意味着大幅降低了金融风险，也使不断适应电力需求变化的电力公司更加具有灵活性。
已经有一些设计正在向生产的方向迈进。位于俄勒冈州(Oregon)科瓦利斯(corvallis)的美国纽斯高核电公司(NuScale Power)已经研发出一个模块，其尺寸为60英尺×14英尺，质量为300吨，小到可以通过铁路或驳船进行运输。一个反应堆可以由一个模块或多至24个模块组成，每个模块的装机容量仅为45兆瓦。该公司表示，万一发生事故或意外停机，热量可通过自然循环疏散，所以不需要应急泵和阀门。此外，就算在最紧急的情况下，单个模块也不会释放出导致疏散周围居民的超标核辐射。
总部位于北卡罗来纳州(North Carolina)夏洛特(charlotte)的大型建设和工程公司Babcock＆Wilcox开发了另一种容量为125兆瓦的模块。它可以在工厂中组装好后，直接装运至地窖，这可以降低恐怖分子袭击的风险。该反应堆可以在不再加注燃料的情况下运行4年，这大约是目前普通反应堆最长燃料周期的两倍。
这些方案展现了核能行业几十年里还不曾看到的一些东西：私营机构的工程师认为他们可以通过用新反应堆的设计来创业并赚钱。加利福尼亚大学伯克利分校的核能工程教授珀尔·F·彼得森(Per F.Peterson)表示，他对小型反应堆怀有很高的期望，部分原因是对于想要在新事物上冒险的投资者来说，每一个小型反应堆都代表了小的风险。他说：“对小型模块反应堆来说，先行障碍和困难要小得多。”