密蘇里州卡拉韋縣——31歲的卡拉韋能源中心正在承擔重任。
密蘇里州唯一的核電站利用一個反應堆，產生1.2吉瓦的電力，佔該州電力供應的11.7%，是該州第三大電力生產商。其553英尺高的、噴吐雲霧的冷卻塔是密蘇里州第二高的建築，僅次於東部兩小時車程的聖路易斯拱門。
卡拉韋核電站由美國電力公司密蘇里分公司運營，其西屋公司的四環路壓水反應堆為120萬客戶供電。這座耗資30億美元的設施為800多名員工和承包商提供了工作。
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在嗡嗡作響的反應堆控制模擬室內，米黃色的牆壁上佈滿了刻度盤、旋鈕、開關、燈和監視器，卡拉韋核電站核運營高階主管巴里·考克斯解釋說，工程師們接受培訓，使核電站能夠抵禦地震、龍捲風和人為錯誤。但大多數指示燈都熄滅了，房間裡很安靜，只有通風的聲音。
“這就是核電站晚上兩點鐘的樣子，”他說。
工程師們正在努力保持核電站穩定但單調的執行，特別是在核管理委員會去年將卡拉韋核電站的許可證延期至2044年之後。
“我們是一個基荷電站，”考克斯說。“大約3565兆瓦的熱能和大約1283兆瓦的電能輸送到電網。因此，從我在堆芯內產生的熱量角度來看，到我輸送到電網上的電能，效率大約為30%，這對於所有蒸汽發電廠來說都是典型的。”
但是，在煤炭密集型的能源結構中，卡拉韋核電站在零碳排放能源方面真正展現了實力。密蘇里州82%的電力來自煤炭，而最近破產的美國最大的煤炭公司皮博迪能源公司總部就位於聖路易斯。
美國能源資訊署報告稱，密蘇里州的溫室氣體總排放量在美國排名第13位。風能、太陽能、生物質能和水力發電僅為該州提供2.2%的電力。這意味著密蘇里州83%的無碳能源來自卡拉韋核電站。
許多分析師現在呼籲不僅要保留現有的核電站，還要投資於新的設計，以幫助應對氣候變化。“核反應堆的新一輪創新將非常重要，”能源部長歐內斯特·莫尼茲上個月表示。
在美國，核能提供了20%的電力和超過60%的無溫室氣體電力。但一些核電站已經提前關閉，其他核電站也可能如此，這並非因為環境反對，而是因為市場力量。
“今天在美國，我們有一些老舊的核電站正在關閉，”莫尼茲說。“模式很明顯：主要是那些在競爭激烈的市場中面臨天然氣價格非常低的核電站。”
在清潔電力計劃中發揮明確作用
核能的清潔特性可能是其在動盪的全球能源市場中的救命稻草，該市場正試圖平衡氣候變化目標、謹慎的經濟和低廉的石油和天然氣價格。許多國家正在與核能選擇作鬥爭，像法國這樣的中堅力量正在踩剎車，日本不安地繼續前進，而中國則在加速。
一些核能倡導者認為，在應對氣候變化方面，核能應該與風能、太陽能和其他可再生能源享有相同的待遇。像卡拉韋這樣的美國98座反應堆正面臨著關於它們是否屬於清潔能源的身份危機。在一個即將實行嚴格碳排放限制的國家，核能產業希望確保自己仍在選單上。
然而，高昂的成本和公眾的強烈反對仍然困擾著核工業，其他國家正在密切關注該行業，以確定他們是否應該對反應堆進行數十億美元的投資，以應對氣候變化並發展經濟。
“毫無疑問，核能是21世紀最重要的環境技術，”核能倡導者、環境進步組織主席邁克爾·謝倫伯格說。
他說，核能是文明在從生物質燃料到煤炭、石油、天然氣，最後到鈾的更高密度燃料的過程中攀登的能源階梯的最高階梯。“從能源、環境和發展的角度來看，我希望每個人都能沿著能源等級向上攀升，”謝倫伯格說。
根據美國環保署的清潔電力計劃，為了減少電力部門的排放，新的核電站和升級後產生更多電力的反應堆可計入各州的碳排放目標。
“該規則中的措辭非常明確地說明了核能在未來減緩氣候變化方面可以而且應該發揮的作用，”核能研究所發言人約翰·基利說。“我們對此感到非常非常興奮。”
清潔電力計劃要求密蘇里州到2030年將其排放量減少36.7%。該州是27個對該規則提起訴訟的州之一，並且待定的立法可能會阻止為合規計劃提供資金（氣候連線，4月28日）。
不需要“照看”的反應堆？
根據密蘇里州經濟發展部的資料，該州在2010年在電力生產上花費了67億美元。密蘇里州各經濟部門的加權平均電價在全國排名第34位。
保持核能的選擇將大大減少碳汙染，而且越來越多的環保活動家正在推動實現這一目標。與風能和太陽能不同，核能幾乎可以全天候滿負荷執行，同時零排放二氧化碳。
核工業還希望現有核電站能夠被認可為應對氣候變化的堡壘，他們認為各州應將核能計入其可再生能源配額標準，並給予它們與可再生能源相同的稅收激勵和補貼。
在世界某些地區，核能的發展勢頭正在增強，其中中國處於領先地位。該國已建成32座核反應堆，在建22座，還有更多正在規劃中，這將使其在2030年達到150吉瓦的核電發電量。
2012年，核管理委員會批准了美國30年來的首批新反應堆。在該國的學生中，核工程正在成為一個越來越受歡迎的專業（氣候連線，2014年12月15日）。
人們對核能的重新興趣導致初創公司開發“第四代”反應堆設計，這種反應堆是“自主安全”的，這意味著如果無人值守，它們可以安全地自行停止執行。
“目前存在的所有三代核技術都需要照看，”微軟聯合創始人比爾·蓋茨上個月在華盛頓特區的一個小組會議上說。“核工業從未設計出一種本質上安全的產品。”
蓋茨是泰拉能源公司的最大投資者，該公司是一家核能公司，正在開發一種利用貧鈾執行的反應堆，貧鈾是用於為傳統反應堆製造燃料的濃縮過程的廢料，可使燃料效率提高五十倍。
然而，他承認，新反應堆可能需要很長時間才能獲得足夠的動力，從而開始在全球溫室氣體排放方面產生影響。“我們在這方面的進展比以往任何時候都快，但這大約需要30年的時間，假設一切進展順利，”蓋茨說。
核能倡導者關注多種能源
其他公司，如NuScale Power，正在開發小型模組化反應堆。NuScale 沒有建造獨一無二的、耗資數十億美元的吉瓦級核電站，而是提出了一種產量較小的反應堆，該反應堆在裝配線上製造並直接安裝到位。較小的規模意味著較低的前期成本，而大規模生產將帶來規模經濟。
“對我來說，最終可能最重要的是，如果這是一項有吸引力的技術，資本需求和財務結構如此不同，它將向其他沒有數十億美元支出的市場開放“，”莫尼茲說。“今年，我們預計NuScale將向核管理委員會提交設計認證申請。它是針對大約50兆瓦的反應堆的。”
然而，就經濟和政治而言，現有反應堆正在逆風而行。佛蒙特州獨立參議員和民主黨總統候選人伯尼·桑德斯提出了一項計劃，要拆除美國的所有反應堆。
核能支持者警告說，讓老化的反應堆逐漸衰落將損害應對氣候變化的努力，因為燃煤和天然氣發電機將加緊發電以填補巨大的空白。2012年，加利福尼亞州2吉瓦的聖奧諾弗雷核電站的關閉導致第二年發電成本增加了3.5億美元，並且該州的二氧化碳排放量增加了900萬公噸，相當於道路上增加了200萬輛汽車。
斯坦福大學的能源研究員馬克·雅各布森發現，世界上大部分地區依靠風能、水能和陽光執行是可行的，他承認核能有一些碳排放效益，但表示它存在難以克服的機會成本缺陷，即需要大量的前期資金和計劃建造反應堆的數十年時間。
“如果你只是孤立地看待一種技術，你可能不在乎機會成本，”他說。“但是當你比較這兩種技術時，它就變得相關了。如果你有1美元可以花，你寧願把它花在核能上還是風能上？”
但是，核工業並非主張成為唯一的選擇，而是說它希望成為應對氣候變化的能源選擇自助餐中的一道美味佳餚。
“你不想孤注一擲地押寶在任何一種技術上，”核能研究所的基利說。“核能研究所對此也很清楚。我們看到了可再生能源的作用。我們看到了天然氣的作用。我們看到了核能的作用。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自氣候連線。www.eenews.net, 202-628-6500