核动力复兴的道路尽管仍然布满挑战，但也有望给全世界发电业带 来活力和帮助解决诸如温室气体排放等问题。从长远看，核能可以变得更安全和更经济、 防扩散且可持续。

詹姆士·A·莱克（James A. Lake）现任爱达 荷国家实验室（Idaho National Laboratory）副主任，曾于2000年至2001年任美国核协会 （American Nuclear Society）会长。

核电在美国出色的经济与安全记录、持续增长的能源需求、 以及对清洁核电之环保益处不断提高的认识，构成了核能复兴的基础，能够支持美国在 21世纪的能源保障、经济繁荣及环境质量目标。然而，在此复兴成为现实之前，决策者 必须应对新厂所需资本成本相对较高、废核燃料的可持续管理、以及由核动力燃料循环 扩散武器级钸的风险等重大挑战。

美国的核动力发展

美国的核动力诞生于1950-1960年代。当时人们抱有不切实际且已证明无法实现的期 待，即核能成本将如此之低，以至于“便宜到无需按用量计费”。随着最早的 核电厂兴建和投入运营，人们开始遇到建设成本不断攀升和安全方面的难题，这一切问 题于1979年在宾夕法尼亚州米德尔顿市附近的三里岛二号厂（Three Mile Island Unit II） 发生事故时达到顶峰。美国核管理委员会（Nuclear Regulatory Commission，简称核管 会）随后为确保安全运营而采取的纠正行动，在当时通货膨胀率达两位数的情况下，使 在建工厂的完工期推迟了许多年，导致其中一些工厂宣告破产和遭到取消，从而结束了 美国核动力的第一个时代。

在整个1980年代，核电企业完成了多座工厂的尾巴工程，将它们并网发电，而且集中 力量提高成本效益与运营业绩，同时改善安全性能。到1990年代的后五年，美国的103座 核电厂不仅生产美国20%的电力，而且成本与煤炭和其他燃料电厂相比颇具竞争力 ——每千瓦小时不到2美分。不仅如此，这些核电厂的安全记录也有超过10倍 的改善，以至于核电成为当前工业安全方面的领先行业。到1990年代末，目睹能源价格 的攀升和加利福尼亚州的大面积停电，美国企业对核电的兴趣大大提高。随着核电的商 业环境开始改善，一些大型公用事业公司，例如Exelon和Entergy，购买了规模较小且较不 赚钱之公用事业公司的核电资产。

迄今为止，目前在运营的核电厂当中，半数以上已经申请且获批对其原有40年执照的 20年展期。业界深信，随着原有执照的到期，所有美国核电厂都会申请展期。如此将确 保这些大型电厂继续发电，让美国人不断享受其价格与环保益处。

随着我们告别核电的第二个时代——即恢复财务与安全可行性的时代 ——核动力目前具有对美国和世界能源需求做出更大贡献的态势。进一步发 展的动力有多个来源，包括对国家能源保障的担忧加深，进口化石燃料成本日益攀升， 经济繁荣导致对能源的需求显著增长，人们更加重视消除与化石燃料关联的环境威胁和 用无排放核动力作为替代能源，以及对低成本核电很有利的电力市场。

由于对核电的经济和环保益处的理解加深以及安全记录的改善，公众对核电厂营运的 信任稳步提高。一些民意调查显示，70%的美国人赞成继续使用现有电厂，并有50%以上 的人支持兴建新厂。

目前，440座核电厂生产着世界16%的电力。尤其是在东亚国家、俄国及印度，积极 兴建新厂的计划已经启动。美国在经历了逾25年的休眠之后，也即将恢复新厂的建设。 这将开启第三个时代，即核能复兴的时代。

为了不辜负很高的期待，核动力需要应对四项主要挑战：

• 首先，核动力必须在世界能源市场中保持经济竞争力；特别是能源公司必须更好地控 制资本成本。

• 其次，在不断扩展的世界市场中，为了达到公众对非凡安全表现的期待，现有工厂必 须继续安全运营，并且未来工厂必须不断提高安全性。

• 第三，核动力及其燃料循环必须由公众和国家领导人视为可持续。尤其是在废核燃料 的管理方面，必须在废核燃料持续具有高放射性的长时期内以低成本高效益的方式安全 地进行；并且随着化石燃料的耗尽，核燃料供应必须能够延续许多个世纪。

• 第四，由燃料循环产生的核材料必须受到保护，以防止出于非和平目的的扩散和滥用。

美国核动力的新方向

2001年，美国政府颁布了新的国家能源政策（National Energy Policy），提高了现有核 电厂执照展期和新设施执照审批的效率，确定了我国在近期内扩大核能利用的方向。该 政策进一步寻求借由开发、论证及部署下一代核电技术来鼓励核能利用。重要的是，它 计划通过对先进燃料循环的研究与开发来实现这个目标。与需要对废燃料进行地下埋置 的一次性核燃料相比，这些先进循环系统可能更清洁、更高效、较少废物、且防扩散性 能更佳。

目前已有实施此能源政策的一些计划，包括：

• 核动力2010（Nuclear Power 2010）计划，以鼓励新核电厂的近期兴建；

• 第四代（Generation IV）计划，以开发更经济、更安全、更可持续且更防扩散武器级 钸的下一代反应堆；

• 先进燃料循环计划（Advanced Fuel Cycle Initiative），以研究废核燃料的先进再处理 与再利用战略，从而用不分离钸的方式通过燃烧废核燃料中的长半衰期成份，在铀资源 中提取显著多的能量。此类技术有望减少废燃料数量，因而可能延长规划中的亚卡山 (Yucca Mountain)废核燃料与放射性废物地下储存库的寿命。

2005年8月8日，乔治·W·布什总统签署了2005年能源政策法案 （Energy Policy Act），其中批准了上述计划的长期预算，包括贷款担保、生产税收抵免、 以及在头几个新核电厂的建设中对私人投资提供保护。（这些工厂面临与新的执照发放 手续和重新确立美国设计与建设基础设施相关联的风险。）该法案进一步批准了长期核 能研究与开发计划的拨款，包括第四代先进反应堆开发计划和先进燃料循环计划；这两 项计划现已综合为全球核能合作计划（Global Nuclear Energy Partnership，简称GNEP）。

核动力2010：核动力2010计划的焦点是检验与确认一项新的核管理委员会执 照发放程序。该程序系基于对反应堆系统设计安全性的认证，对提议的反应堆地点发放 许可证，以及对在经许可电站地点依照经认证反应堆设计的施工和运营发放组合执照。

由西屋公司（Westinghouse）和通用电气公司（General Electric）开发的四个先进反 应堆设计已经通过核管会的认证；另外六个反应堆的设计正在审查中，其中至少两个将 于2008至2010年通过认证。三个集团已经就六个可能的新电站地点提出先期地点许可申 请，目前在审查中。最后，12家公用事业公司已经将其为多达23座新反应堆寻求施工与 运营执照的计划通知核管会。第一个核电厂正式订单预期将于2007年底或2008年初发出。

第四代计划与下一代核电厂： 第四代先进反应堆路线图系由100多位国际核 专家制定，旨在评估六项下一代反应堆技术和确定其优先顺序。与现有技术相比，该六 项技术具有更经济、更安全、更可持续且更防扩散的强劲潜力。超高温气冷堆和钠冷快 堆业已被列为国际开发和论证的优先技术。

下一代核电厂系基于能够在摄氏850-950度温度范围内工作的气冷技术。此技术不仅 大大改善发电热效率，而且明显是在或许能够高效率生产氢气的温度范围内。对布什总 统用氢气作为国内运输燃料来取代日益昂贵之进口石油的努力而言，氢气的高效率无排 放生产是一项关键要素。氢气起初将用于富化国产重质原油，然后是生产合成运输燃料， 最终是驱动燃料电池车辆。因此重要的是，下一代核电厂不仅能够发电，而且可以生产 运输业所需的氢气和工业流程使用的热量。在这些方面，美国对进口石油的依赖是对经 济繁荣的一项威胁。

先进燃料循环计划与全球核能合作计划：全球核能合作计划由布什总统于 2006年初宣布，意在显著加快美国先进燃料循环和快堆技术的开发。该计划的目标如 下：

• 在废物体积、热负荷（放射性燃料在衰变过程中会释放大量热能）、放射毒性（对活 细胞或组织有毒的辐射水平）、以及21世纪内将需要的储存库数目等方面，减轻与废核 燃料地下埋置相关的负担；

• 回收废核燃料中包含的重要能量价值；

• 提高废核燃料再利用过程的防扩散能力。

为了达到这些目标，三项技术将得到开发与论证： (1) 废核燃料所含材料在新一代的 钠冷快谱先进燃烧反应堆中的嬗变，由此提取其能量价值，并使最终核废料变得可用单 一储存库较便利地管理；(2) 使用无法分离武器可用钸的铀提取工艺UREX+，将出自水冷 堆群的废核燃料的元素分离成铀、可再用燃料成份及裂变产物废料；以及 (3) 先进燃烧反 应堆之燃料回收再用和燃料加工技术的开发与论证。

展望

我们正处于核能复兴即将到来的时刻。这个复兴的基础是美国103座核电厂的持续安 全且经济的运营，预期不久将公布在今后十年里兴建和投产的新核电厂订单，为复兴拉 开序幕。更长远地看，我们的国家实验室正在与我国的大学和工业界及国际社会合作， 努力开发下一代先进核动力系统。这些系统将会更经济、更安全、可持续，并且具有大 量增加核燃料中可烧部份的闭合燃料循环，从而在大大增加可提取能量潜力的同时最大 限度地减少核废料的数量。核动力在美国的能源未来中占据着重要地位，并将安全地提 供经济、清洁且可持续的电力和运输燃料产品。

本文所表达的见解不一定反映美国政府的观点或政策。