Adakah Kuasa Nuklear Masa Depan Tenaga Kita Atau Dinosaur Dalam Lingkaran Kematian?

Pembinaan reaktor baru di Loji Kuasa Nuklear Olkiluoto di Eurajoki, Finland, adalah sembilan tahun di belakang jadual dan lebih daripada $ US5 bilion berbanding bajet. Photo courtesy of Teollisuuden Voima OyPembinaan reaktor baru di Loji Kuasa Nuklear Olkiluoto di Eurajoki, Finland, adalah sembilan tahun di belakang jadual dan lebih daripada $ US5 bilion berbanding bajet. Photo courtesy of Teollisuuden Voima Oy

Tenaga nuklear mati. Long kuasa nuklear streaming. Kuasa nuklear adalah satu-satunya jalan ke hadapan. kuasa nuklear adalah herring merah. Kuasa nuklear adalah terlalu berbahaya. Tenaga nuklear merupakan sumber kuasa yang paling selamat di sekeliling. Nuklear apa-apa. Nuklear adalah segala-galanya.

Ia kini secara amnya bersetuju bahawa dunia perlu mengurangkan cepat pelepasan karbon untuk melawan perubahan iklim yang berbahaya, tetapi "bagaimana" proses yang masih menjadi perdebatan. Dan dalam perdebatan itu, tiada suatu pun yang menghasilkan apa-apa pandangan starkly lawan sebagai tenaga nuklear. Sesetengah pakar dan peguam bela berhujah bahawa bebas karbon tenaga nuklear mewakili satu-satunya harapan yang sebenar menjaga suhu planet di dalam semakan. Yang lain pula mendakwa bahawa nuklear adalah berisiko, yang tidak perlu dan terlalu mahal untuk membuat penyok.

Data asas yang sama set - loji nuklear kini wujud, yang sedang dalam pembinaan, status teknologi baru, sejarah kos dan kelewatan, dan beberapa kemalangan yang menarik - menghasilkan orang-orang pendapat sama sekali bercanggah dan ramalan. Kuasa nuklear adalah ujian Rorschach: Anda melihat apa yang anda mahu melihat - masa depan nuklear cerah atau dinosaur dunia lama dalam lingkaran kematian perlahan - mencerminkan pandangan anda sendiri pada masa ini tenaga dan masa depan. Besar kemungkinan, tiada siapa yang akan terbukti betul atau salah selama beberapa dekad.

Hari ini dan Esok

Kuasa nuklear hari ini kira-kira 10 peratus daripada jumlah penjanaan elektrik seluruh dunia. Ini berbeza dengan ketara oleh negara - di Amerika Syarikat kadar adalah kira-kira 20 peratus, di Rusia dan Jerman ia adalah sedikit lebih rendah daripada itu, manakala beberapa negara Eropah yang lain mendapatkan 40 dan 50 peratus daripada reaktor nuklear. Perancis telah lama memimpin jalan berkadaran, di lebih daripada 75 peratus (ia mempunyai kedua paling jumlah reaktor, di belakang Amerika Syarikat). China, walaupun membina cepat, menarik kurang daripada 3 peratus daripada kuasanya daripada nuklear di 2014.

Kapasiti tenaga nuklear berbeza-beza dari satu negara ke negara lain, dengan Amerika Syarikat yang memimpin kapasiti dipasang dan China dalam kapasiti dalam pembinaan.

Terdapat reaktor 442 yang sedang beroperasi di seluruh dunia, dan Agensi Tenaga Atom Antarabangsa mengatakan 66 sedang dalam pembinaan. Dua puluh empat daripada mereka adalah di China; tiada negara lain sedang membina lebih daripada lapan.

Itulah landskap nuklear sekarang. Persoalannya, bagaimana ia akan berubah pada tahun-tahun akan datang? Dan sama-sama penting, bagaimana Sekiranya ia berubah? Jawapan kepada kedua-dua bergantung kepada siapa yang anda bertanya.

Agensi Tenaga Antarabangsa Outlook Tenaga Sedunia 2014, yang termasuk analisis rapat kuasa nuklear, projek peratus lonjakan 60 dalam kapasiti global oleh 2040, dengan hampir separuh daripada pertumbuhan yang datang dari China.

"Saya rasa kita pasti memerlukannya dalam peperangan menentang perubahan iklim. Ini secara umumnya diiktiraf, "kata Jacopo Buongiorno, Seorang profesor sains nuklear dan kejuruteraan di Massachusetts Institute of Technology. "Oleh kerana kini terdapat adalah satu kebimbangan besar mengenai perubahan iklim, ia seperti air pasang yang mengangkat semua bot. Apa-apa yang dilihat sebagai bersih akan naik. Saya fikir ia adalah benar-benar perlu. "

Yang jenis mengambil pada nuklear tidak begitu sukar untuk mencari, tetapi tidak adalah yang ini: "Saya tidak fikir kuasa nuklear adalah satu komponen yang diperlukan sama sekali," kata MV Ramana, seorang penyelidik di Makmal Niaga Hadapan Nuklir Princeton. "Kuasa nuklear sebagai sebahagian daripada penjanaan elektrik hanya berkurangan pada masa hadapan. Jika kita memegangnya sebagai cara pengurangan pelepasan, maka kita tidak akan berjaya dengan memenuhi mana-mana matlamat iklim yang bercita-cita yang ditetapkan "dalam baru-baru ini perjanjian Paris, Di mana negara-negara 195 bersetuju untuk mengurangkan pengeluaran dengan ketara.

Dalam kesudahan perjanjian itu, sekumpulan penyokong nuklear yang paling terkenal - saintis iklim James Hansen, Ken Caldeira dari Stanford dan yang lain - menulis dalam Penjaga bahawa "nuklear akan membuat perbezaan antara dunia yang hilang sasaran iklim penting atau mencapai mereka."

Ini dipenuhi dengan penghinaan yang sangat keras dari Naomi Oreskes, Sejarawan sains Harvard dan pengarang bersama Merchants of Doubtyang menulis jawapan di Penjaga penjenamaan ini ", borang pelik baru penafian."

Tengah-tengah perselisihan Hansen dan Oreskes 'berkenaan dengan keperluan untuk nuklear dan kebolehlaksanaan teknikal meningkatkan skala tenaga boleh diperbaharui: Adakah sumber tenaga lain yang mencukupi untuk beransur-ansur menghentikan kita dari bahan api fosil? Atau boleh dipercayai, besar-besaran (reaktor baru tunggal boleh mencapai 1,600 megawatt kapasiti, tiga kali lebih besar daripada kilang solar terbesar di dunia) kuasa beban dasar yang nuklear menyediakan satu komponen yang diperlukan masa depan rendah karbon?

Sisi anti-nuklear hujah memberi tumpuan kepada beberapa kajian yang menggambarkan satu cara yang boleh diperbaharui-hanya untuk tujuan, yang mungkin lebih murah dan bebas daripada risiko yang berkaitan dengan nuklear. Mark Jacobson, Pengarah Program Atmosphere / Tenaga di Universiti Stanford, telah menerbitkan rancangan negara tertentu yang menunjukkan penembusan tenaga boleh diperbaharui bagaimana 100 peratus akan dapat dicapai. Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan, sebahagian daripada Jabatan Tenaga Amerika Syarikat, menerbitkan "Kajian Hadapan Elektrik Yang Boleh Diperbaharui"Di 2012 dan menjelaskan laluan yang jelas untuk penembusan peratus 80 di AS. Lain-lain telah menunjukkan laluan yang sama ke hadapan.

Apabila ia datang kepada mana-mana sumber tenaga, ia adalah kos yang terletak di akar perbincangan. penyokong nuklear berhujah bahawa terdapat halangan untuk mempunyai grid sepenuhnya dijalankan pada tenaga boleh diperbaharui. Buongiorno, misalnya, mengatakan bahawa terputus-putus solar dan angin boleh realistik hanya dapat ditangani dengan menambah sejumlah besar simpanan elektrik (dalam bentuk bateri besar atau teknologi lain yang lebih baru seperti udara termampat) ke grid, dan itu akan mengubah "harga boleh diperbaharui yang merosot" yang berterusan.

"Apabila saya mendengar orang berkata 'Oh, kos semakin turun,' kos untuk generasi mungkin turun, tetapi jika memasang kapasitinya memaksa saya untuk mempunyai simpanan tenaga, anda perlu menambah kos tersebut, "katanya. Fikirkan ia seperti membeli kereta: Harga asas harga kedengarannya baik-baik saja, tetapi itu semua pilihan dan add-on yang akan membawa anda. Buongiorno berkata beliau menjangkakan kos pembinaan nuklear akan turun, dan apabila kos penyimpanan untuk pembaharuan diperhitungkan, nuklear - dengan output 24 / 7 yang boleh dipercayai - mula kelihatan lebih menarik sebagai alternatif.

Berbilion dan berbilion

Apabila ia datang kepada mana-mana sumber tenaga, ia adalah kos yang terletak di akar perbincangan. Menambah lebih banyak nuklear ke grid boleh mengurangkan bebanan pada tenaga boleh diperbaharui dan penyimpanan, tetapi ekonomi nuklear sendiri dapat membuktikan penghalang jalan yang tidak dapat diatasi.

Secara umum, lebih banyak pengalaman yang terkumpul dengan teknologi yang diberikan, semakin kurang kos untuk membina. Ini telah digambarkan secara dramatik dengan kos yang jatuh angin dan tenaga solar. Nuklear, bagaimanapun telah melantunkan tren, sebaliknya menunjukkan sejenis "keluk pembelajaran negatif" lebih masa.

Menurut Persatuan Saintifik Berkecuali, kos sebenar 75 reaktor nuklear pertama yang dibina di Amerika Syarikat berlari dengan anggaran awal oleh lebih daripada 200 peratus. Baru-baru ini, kos terus belon. Sekali lagi mengikut UCS, yang Harga tag untuk loji kuasa nuklear baru melonjak daripada AS $ 2 bilion dan US $ 4 bilion dalam 2002 sepanjang AS $ 9 bilion di 2008. Berikan cara lain, harga tembakan dari bawah US $ 2,000 per kilowatt dalam 2000s awal sehingga setinggi AS $ 8,000 per kilowatt oleh 2008.

Steve Clemmer, pengarah penyelidikan dan analisis tenaga di UCS, tidak melihat trend ini berubah. "Saya tidak melihat banyak bukti bahawa kita akan melihat jenis pengurangan kos [penyokong] bercakap tentang. Saya sangat ragu-ragu tentang hal itu - hebat jika ia berlaku, tetapi saya tidak melihatnya, "katanya.

beberapa projek di U.S seolah-olah menghadapi kelewatan dan overruns pada setiap masa. Pada bulan September 2015, usaha South Carolina untuk membina dua reaktor baru di loji sedia ada telah ditangguhkan selama tiga tahun. Di Georgia, pemfailan 2015 Januari oleh pemilik tumbuhan Southern Co. berkata dua reaktor tambahannya akan melompat dengan US $ 700 juta dalam kos dan mengambil bulan tambahan 18 untuk membina. Masalah ini mempunyai beberapa punca akar, dari kelewatan pelesenan kepada kesilapan pembinaan yang mudah, dan tiada penyelesaian mudah untuk masalah itu dijumpai.

Di Eropah keadaannya sama, dengan beberapa contoh yang sangat menonjol yang melemparkan industri. Pembinaan bermula untuk reaktor baru di loji Olkiluoto 3 Finland di 2005 tetapi tidak akan selesai sehingga 2018, sembilan tahun terlambat dan lebih daripada AS $ 5 bilion berbanding bajet. Reaktor di Perancis, di mana nuklear adalah sumber kuasa utama, adalah enam tahun di belakang jadual dan lebih daripada dua kali lebih mahal seperti yang diunjurkan.

"Sejarah 60 tahun atau lebih bangunan reaktor tidak menawarkan bukti bahawa kos akan turun," kata Ramana. "Kos Seperti teknologi nuklear telah matang telah meningkat, dan semua tanda-tanda masa ini adalah bahawa trend ini akan berterusan."

Sesetengah pakar bagaimanapun mempertikaikan idea bahawa "keluk pembelajaran negatif" adalah intrinsik kepada industri nuklear. Didalam kertas baru-baru ini Ted Nordhaus dari tangki pemikir tenaga The Breakthrough Institute menegaskan bahawa sejarah kos pembinaan loji nuklear berbeza secara mendadak mengikut negara. Korea Selatan, sebagai contoh, telah menunjukkan penurunan yang agak konsisten dalam kos dari masa ke masa; ia diimport reka bentuk pertama dari syarikat-syarikat asing yang mempunyai pengalaman lebih sebelum reka bentuk tempatan mengambil memegang, dan semua tumbuh-tumbuhan di negara ini adalah dibina dan dimiliki oleh utiliti tunggal. Nordhaus menulis, "Dengan dasar dan institusi yang tepat, tumbuh-tumbuhan nuklear dapat dibina dengan cepat, selamat, dan murah."

Namun, kebanyakan negara telah melihat kos meningkat. Seperti yang ada, hanya pasaran tidak bebas China boleh membenarkan untuk benar-benar cepat bina daripada loji nuklear; penguasaan semasa negara dunia pembinaan nuklear mencerminkan idea ini, dan Rancangan Lima Tahun 2016 termasuk peruntukan untuk meluluskan dan membina enam hingga lapan tumbuhan baru setiap tahun.

Seiring dengan kenaikan harga, hantu kemalangan utama membongkar setiap perbincangan mengenai skala nuklear. Industri, untuk bahagiannya, berhujah bahawa manfaat nuklear bernilai tag harga. Institut Tenaga Nuklear, yang mana mewakili pemilik loji, pembina, pereka, pembekal dan syarikat berkaitan, menyatakan bahawa di Amerika Syarikat kuasa nuklear menjana sebanyak $ 50 bilion setiap tahun dari jualan dan pendapatan elektrik, dan menyediakan sekitar pekerjaan 100,000. Kekurangan pelepasan karbon, tentu saja, hanya menambah manfaat.

Fukushima Shadow

Bersama-sama dengan kenaikan harga barang, hantu kemalangan besar berlegar atas setiap perbincangan nuklear skala-up. Oleh kebanyakan langkah-langkah kuasa nuklear adalah antara bentuk tenaga paling selamat yang pernah dihasilkan. Tetapi apabila ia berlaku, ia berlaku dengan cara yang menakjubkan dan menakutkan.

Kemalangan di Fukushima Daiichi di Jepun di 2011 menyebabkan penutupan semua tumbuh-tumbuhan di negara itu (dengan Restart semula reaktor yang sangat terhad hanya datang tahun lepas), dan ia telah meyakinkan Jerman dan Belgium untuk memisahkan sumber tenaga sepenuhnya. Walaupun fasa-fasa itu hanya akan melibatkan segelintir reaktor total, mereka meletakkan peredam pada idea tentang skala nuklear revolusioner.

Ramai berpendapat reaksi takut dan fasa-out tidak sepenuhnya logik dalam konteks perubahan iklim. Fukushima dengan jelas mengakibatkan penurunan sokongan global untuk tenaga nuklear, tetapi pendapat awam terus untuk mengubah dengan ketara mengikut negara. Di Amerika Syarikat, satu tinjauan Gallup pada peningkatan sokongan nuklear telah menunjukkan penurunan sejak Fukushima, tetapi tidak satu yang dramatik. Dalam menyokong awam 2015 untuk penggunaan tenaga nuklear berlegar di 51 peratus, turun dari puncak 62 pada 2010. Pandangan yang sama, bagaimanapun, mendapati bahawa hanya peratus 35 berfikir kerajaan harus meletakkan "penekanan lebih lanjut" mengenai nuklear; untuk perbandingan, peratus 79 mahu lebih banyak tumpuan kepada tenaga solar.

Cousins ​​takut kepada satu krisis besar-besaran kedua-duanya bimbang ke atas percambahan senjata nuklear dan kebimbangan terhadap pelupusan sisa. bahan api nuklear yang dibelanjakan disimpan pada tapak loji nuklear di kolam air atau dimeterai dalam simpanan tong kering, dan hujah dekad lama lebih repositori geologi tidak mungkin diselesaikan bila-bila masa tidak lama lagi. Berhubung dengan senjata, loji nuklear menghasilkan plutonium semasa reaksi mereka, yang boleh membuat bom jika cukup terkumpul; keganasan dan kecurian dengan itu kebimbangan yang berterusan. Kedua-dua isu bekerja untuk melanjutkan bayangan risiko menghulurkan sebalik kuasa nuklear, dan kedua-duanya tidak mempunyai penyelesaian segera.

Kejayaan Teknologi?

Penyokong kuasa nuklear terus berharap teknologi baru akan meningkatkan ekonomi dan mengurangkan faktor ketakutan. Terdapat usaha berterusan untuk membangunkan reaktor modular kecil, Yang menghasilkan kira-kira satu pertiga atau kurang daripada output reaktor bersaiz penuh dan secara teori boleh dibina lebih cepat dan lebih murah. Allison Macfarlane, pengarah Universiti George Washington Pusat Dasar Sains dan Teknologi Antarabangsa dan juga bekas pengerusi Suruhanjaya Kawal Selia Nuklear Amerika Syarikat, Menyatakan bahawa pelbagai syarikat yang bekerja pada ini hanya satu (Kuasa NuScale) kini dijangka akan menghantar bahan permohonan kepada pengawal selia di 2016 - satu langkah yang masih ada tahun dibuang dari reaktor fungsi yang sebenar.

unicorns teknologi lain, walaupun dalam banyak kes di papan lukisan selama beberapa dekad, masih kekal dari jauh: sumber bahan api yang berbeza seperti torium, lebur reaktor garam sejuk, Walaupun pembinaan loji di platform terapung seperti yang digunakan untuk penggerudian minyak (projek yang Buongiorno di MIT sangat terlibat dalam) Adalah semua di atas meja. Ini mempunyai pelbagai kelebihan yang berpotensi: Sebuah loji terapung boleh menggunakan air laut sebagai cara yang murah dan mudah untuk menyejukkan reaktor dan akan mengurangkan beberapa kebimbangan keselamatan dengan memastikan kilang dari antara manusia dan berhampiran penyejuk harus kemalangan berlaku; torium boleh mengurangkan pembaziran dan menghasilkan kuasa lebih cekap, walaupun laporan kerajaan UK dalam 2013 dipanggil manfaat "berlebihan" dan pakar telah memberi amaran ia boleh meningkatkan risiko percambahan; Dan garam lebur boleh beroperasi pada tekanan yang lebih rendah daripada reaktor yang disejukkan air standard, menawarkan beberapa manfaat keselamatan.

Penyelidikan dan pembangunan nuklear, bagaimanapun, bergerak pada kadar siput, sebahagian besarnya untuk sebab-sebab keselamatan. Jika matlamatnya adalah pengurangan pelepasan yang cepat, tidak jelas apakah mana-mana teknologi baru ini boleh memainkan peranan.

"Saya rasa kita perlu melakukan beberapa pekerjaan pada hari itu, lihat jika kita boleh membangunkan beberapa teknologi baru, tetapi mereka tidak akan menjadi satu penyelesaian dalam tempoh terdekat sama sekali," Macfarlane berkata tentang reaktor modular kecil. "Antara perkara-perkara lain yang hanya wujud di atas kertas sekarang? Saya fikir mereka lebih jauh keluar. "

Clemmer, dari UCS, bersetuju bahawa tahun 15 yang berikutnya tidak akan memaparkan banyak revolusi nuklear. Beliau berkata tempoh 2030 hingga 2050 akan menjadi masa yang penting untuk nuklear, dengan banyak tumbuhan sedia ada di AS dan di tempat lain kerana bersara - projek IEA hampir Pensiun reaktor 200 oleh 2040. Pada masa itu, mungkin beberapa teknologi baru boleh membuatnya dipasarkan.

menukar Perspektif

Pada tahun-tahun akan datang, ia mungkin akan datang kepada bagaimana dramatik kesan perubahan iklim menjadi memaksa keruntuhan Rorschach untuk menyelesaikan imej yang jelas.

"Dengan berlalunya masa, dan kesan perubahan iklim menjadi semakin nyata - kemarau dan gelombang haba dan kenaikan paras air laut dan lonjakan ribut, isu banjir pantai, ribut taufan yang kuat dan ribut yang dahsyat dan perkara-perkara seperti itu juga merupakan panggilan kepada orang ramai, "kata Clemmer. "Mudah-mudahan pada satu ketika ia akan cukup panggilan bangun bahawa kita akan menuntut tindakan untuk menangani perubahan iklim dan mengurangkan pelepasan. Di dunia itu, mungkin ada lebih banyak cahaya positif yang akan ditumpahkan kepada nuklear. "

Macfarlane juga menunjukkan bahawa perspektif berubah pada keperluan tenaga boleh beralih nasib nuklear. "Kita melalui ini peralihan yang berbeza sebagai satu masyarakat," kata beliau. Pada masa lalu, peralihan ini telah menggantikan kayu dengan arang batu untuk membantu bandar-bandar berkembang, dan minyak ditambah untuk memberi makan kepada ledakan dalam pengangkutan.

"Nuklear tidak pernah memenuhi salah satu daripada keperluan tersebut," katanya. "Kami akan melalui satu lagi peralihan di mana kita perlu menghancurkan sumber tenaga kita, dan mungkin ia akan mengisi lebih banyak keperluan semulajadi sekarang. Kita akan lihat."Lihat laman utama Ensia

Tentang Pengarang

Levitan daveDave Levitan telah meliputi sains dan alam sekitar selama lebih daripada satu dekad, untuk pelbagai kedai-kedai seperti Scientific American, Senarai calon dan Philadelphia Inquirer. buku yang akan datang beliau Bukan seorang ahli sains: bagaimana ahli politik berpura-pura, salah nyatakan, dan benar-benar ilmu mangle akan dikeluarkan oleh WW Norton.

Artikel ini pada asalnya muncul di Ensia

Tempah berkaitan:

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 161628384X; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}