超越化石燃料:艾倫·漢森談核能

AREVA公司執行副總裁權衡了其行業面臨的障礙


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編者注:此問答是《大眾科學》對從事開發和實施非化石燃料能源技術的公司高管進行的一項調查的一部分。

目前,哪些技術障礙最阻礙了核裂變的增長?在不久的將來和長期內,克服這些障礙的前景如何?
事實上,目前不存在會阻礙美國核能擴張的嚴重技術障礙。最新一代的核電站建立在數十年卓越成就的基礎上,並得到電廠效率顯著提高的支援。1980年,美國核電站的平均容量係數低於60%,而今天的平均容量係數超過90%。第三代+反應堆包括對當前型號的安全性和效率改進。

儘管核能擴張不存在技術障礙,但仍存在一些監管和政治挑戰。請允許我舉兩個例子。首先,美國核管理委員會可能難以按照其當前的時間表審查所有許可證申請和設計認證。其次,聯邦政府尚未為擬議的核設施提供任何貸款擔保,並且該計劃的資金不足以向所有擬議的專案提供擔保。

儘管有些人認為當前核廢料管理方法存在問題,但我認為,在過去幾十年中,已經持續證明了用過燃料和其他放射性材料的安全有效管理。這包括用過燃料的儲存和運輸,以及某些國家核燃料的回收和再利用。管理核廢料不存在技術障礙——我們今天正在安全有效地做到這一點。事實上,新任能源部長朱棣文在他的參議院確認聽證會上表示,他不認為用過燃料管理是一個應該阻礙核能增長的問題。當然,在選址和實施處置庫方面仍然存在政治障礙。

擴大核電規模以服務更大的國家或全球客戶群是否存在障礙?
在美國,擴大生產規模的兩個主要挑戰是製造業基礎薄弱以及需要訓練有素的勞動力。AREVA公司正在採取重大措施來應對這兩項挑戰。我們正在投資多個新專案以重建美國核工業,包括在愛達荷州的一個數十億美元的鈾濃縮設施。我們還在弗吉尼亞州紐波特紐斯建立一家工廠,透過與諾斯羅普·格魯曼公司的合作來製造重型反應堆元件。

我們知道,找到合適的工人來滿足不斷增長的需求將是一個挑戰。該行業預測,在未來幾年,我們可能會面臨合格員工短缺,尤其是在某些技術工人中。AREVA公司去年在美國僱用了約600名新員工,預計今年將僱用相同數量的員工。我們還在培訓工人以滿足我們的精確需求。例如,我們在弗吉尼亞州林奇堡的工廠與弗吉尼亞中部社群學院建立了合作伙伴關係,以培訓將在該地區工廠工作的新技術人員。

現有的能源基礎設施能否應對核能的增長?或者這也需要進一步改造嗎?
美國的電力基礎設施迫切需要現代化改造;無論我們選擇哪種發電方式,我們都必須投資於更新、更高效的電網。事實上,AREVA公司的輸配電(T&D)部門生產了這種現代化改造所需的大部分裝置和整合解決方案。智慧電網的使用可以更有效地輸送電力,同時有助於減少系統對環境的影響。然而,即使基於當前的電網,核電站也是一個不錯的選擇,因為它們提供可靠、可排程的基本負荷電力。

鑑於當前的經濟危機,您的行業能否獲得必要的資本(來自公共或私人來源)來充分資助其增長?
到目前為止,核能行業受經濟危機的影響小於大多數行業。然而,即使在經濟形勢良好的時期,為商業反應堆或濃縮廠等資本密集型核設施的建設融資也是一項具有挑戰性的事業。當前的環境使得聯邦貸款擔保計劃等舉措對於核設施的成功開發變得更加關鍵。

我們必須記住,核能並非唯一獲得聯邦財政支援的行業。實際上,政府為所有能源來源提供支援,包括煤炭、石油和天然氣,以及所有型別的可再生能源,以及核能。當國家考慮投資新的電力基礎設施時,我們應該保持長遠的眼光。儘管核電站需要大量的前期投資,但其運營和燃料成本具有競爭力和可預測性。

從戰略角度來看,核能更大的競爭對手是:現有的煤炭、石油和天然氣技術,還是其他替代能源技術?
在過去的二十年中,美國新建電廠中約90%是天然氣發電廠。因此,天然氣已成為核能事實上的競爭對手;兩者目前都產生了全國約20%的電力。 然而,核能的優勢之一是其穩定且可預測的燃料成本。一旦核電站的建設成本被攤銷,其運營成本將低於包括煤炭在內的任何化石燃料發電廠。如果政府對碳排放徵收價格,無論是稅收還是碳排放交易體系,像核能這樣的無二氧化碳排放源將變得更具競爭力。

AREVA公司積極支援替代能源技術的擴張。該公司與杜克能源公司ADAGE成立了一家合資企業,在美國建設和運營生物質發電廠。我們在歐洲製造海上風力渦輪機。我們認識到,儘管我們預計該行業將實現顯著增長,但這些能源是核能等大型能源的補充,而不是競爭對手。

您和您行業中的其他人是否設定了在五年內要實現的成本目標?
在完成首個同類設施(例如EPR反應堆)後,我們預計在一系列後續反應堆的建設中實現顯著的成本節約。在我們實現系列生產之前,現在預測實際成本還為時過早。我們的目標是以具有競爭力的成本交付核電站和燃料,使其與其他發電來源相比具有競爭力。

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