先进技术:“美国闲置”——核能

美国新的核电站在数年内都不会运行,但是批准建造第一批新一代核电站的许可程序已经接近批准——2010年9月。

通过Frank J. Bartos,体育工程师,控制工程 2010年9月2日

尽管30多年来没有一个新的核电站投入使用,但目前在美国运行的104台核电机组(在65个核电站厂址)仍然是一个国家中数量最多的核电机组。也许更值得注意的是燃料的改进,控制和安全系统的进步,加上其他技术的升级,已经提高了成本能力因素(CF)的比例平均达到90%以上。这远远高于其他地方或其他能源发电。CF是电厂性能的一个重要参数。

核电装机及发电量百分比排名前十的国家

国家

单位数量

%发电量*

美国

104

20.

法国

58

77

日本

54

26

俄罗斯

32

16

*其他有不同电力需求的小国从较少的核反应堆中获得较高的发电量。
资料来源:世界核协会和控制工程。

忽视成本

这些年来,美国没有新建一座核电站,这近乎于国家监管。由此造成的损失范围很广:多年的新核电站设计应用和操作经验,两代新的核工程人才,许多潜在的高科技工作,以及技术领导。

然后是乏燃料储存的惨败。经过30年的研究、调查、测试,花费了100亿美元才找到解决方案,位于内华达州尤卡山的核废料储存场——包括在其他设施开发中挖掘数英里的隧道——实际上已经废弃。

乏燃料仍然储存在各个核电站的水下,与最初的临时密封方法基本没有变化。虽然这只是暂时的,但核废料仍然是该行业的一个问题。永久的解决方案是工程师可以做到的,但需要决策和授权。

谨慎乐观

尽管如此,美国核能的未来仍有积极的发展。美国核管理委员会(Nuclear Regulatory Commission)采用了建筑许可证和运营许可证合二为一的联合运营许可证(COL),从而缩短了建造核电站的漫长法律审批程序。大约17个项目的col正在建设中,但由于融资困难和其他行业不确定性,预计建造的工厂将减少。

南方核电运营公司(Southern Nuclear Operating Co.)申请在佐治亚州奥古斯塔(Augusta)附近的沃格特尔(Vogtle)核电站建造和运营两座反应堆,是申请获得新许可证的领头企业。COL预计在2011年底或2012年初之前不会获得批准。据南方石油公司称,3号和4号机组计划分别于2016年和2017年开始商业运营。

几个地点正在进行早期工地许可下的有限工作。一些开发商还开始采购工期较长的设备,如订购大型锻件和其他工程或有限的施工活动。等待认证的反应堆是几个所谓的“先进第三代”设计,来自美国和国际。总体而言,到2020年,预计投产的新核电站不超过8座。

另一个可能的长期发展是核电站设计的“越小越好”方法。

业内专家说,只有两件事可以阻止核能的更新,这是美国能源组合的现实组成部分:重大事故和对核电站的恐怖袭击。与此同时,核能的支持者和反对者都继续享受着它的好处——2009年,核能发电量占美国总发电量的20.2%。

欲了解更多信息,请访问:

www.nrc.gov

www.southerncompany.com

www.world-nuclear.org

弗兰克·j·巴托斯,体育老师控制工程咨询编辑器。联系他的邮箱是braunbart@sbcglobal.net。

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