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客人的博客

核能是我们能源的未来还是恐龙?

对于核能在实现气候目标方面将发挥的作用,相同的数据得出了截然不同的结论

核能引发了强烈的观点在这个问题的两边。它在未来有多重要取决于你问谁。
图片来源:Bjoern Schwarz /Cc × 2.0kFlickr /

核能已死。核能万岁。核能是唯一的出路。核能是转移注意力的东西。核能太危险了。核能是最安全的能源。核能什么都不是。核就是一切。

现在人们普遍认为,世界必须迅速减少碳排放,以抵御危险的气候变化,但这一过程的“如何”仍有待讨论。在这场辩论中,似乎没有什么比核能更能产生截然相反的观点。一些专家和倡导者认为,无碳核电是控制地球温度的唯一真正希望。另一些人则声称,核能有风险,没有必要,而且成本太高,根本起不了什么作用。

同样的基本数据集——现有的核电站、在建的核电站、新技术的现状、成本和延误的历史、以及少数引人注目的事故——产生了这些完全矛盾的意见和预测。核能是一个罗夏测验:你看到的是你想看到的——一个美好的核能未来,还是一只陷入缓慢死亡漩涡的旧世界恐龙——这反映了你对能源现在和未来的看法。十有八九,未来几十年都不会有人被证明是对是错。

今天和明天

目前,核电约占全球总发电量的10%。这一比例因国家而异,美国约为20%,俄罗斯和德国略低,而其他一些欧洲国家的核反应堆利用率分别为40%和50%。长期以来,法国一直以75%以上的比例领先。(中国的核反应堆总数位居世界第二,仅次于美国。)中国虽然建设迅速,但2014年来自核能的电力不足3%。

目前全球有442座反应堆在运行,国际原子能机构表示,目前有66座正在建设中。其中24个在中国;目前还没有其他国家建造超过8座。

这就是现在的核环境。问题是,未来几年将会发生怎样的变化?同样重要的是,它应该如何改变?这两个问题的答案取决于你问谁。

不同国家的核电装机容量差异很大,美国的装机容量领先,中国的在建容量领先。

国际能源署(International Energy Agency)的《2014年世界能源展望》(World Energy Outlook 2014)预测,到2040年,全球核电装机容量将增长60%,其中近一半来自中国。

“我认为我们在应对气候变化的斗争中绝对需要它。这是公认的,”麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)核科学与工程教授雅格布·布翁乔诺(Jacopo Buongiorno)说。“因为现在人们对气候变化的担忧是如此强烈,就像涨潮一样可以提升所有的船。任何被认为是干净的东西都在上涨。我认为这是绝对必要的。”

这种对核能的看法并不难找到,但这种看法也一样:“我认为核能根本不是一个必要的组成部分,”普林斯顿核未来实验室的研究学者m·v·拉玛纳说。“在可预见的未来,核电在发电量中所占的比例只会下降。如果我们把它作为一种减排手段,那么我们将无法成功实现最近《巴黎协定》设定的任何雄心勃勃的气候目标。”在该协定中,195个国家同意大幅减排。

在该协议的准备阶段,一群最杰出的核支持者——气候科学家詹姆斯·汉森,斯坦福大学的肯·卡尔代拉和其他人——在《华盛顿邮报》上写道《卫报》“核能将决定世界是无法实现关键的气候目标,还是实现这些目标。”

这遭到了哈佛科学历史学家、《怀疑的商人他在网站上写了一篇回复《卫报》称这是“一种新的、奇怪的否认形式”。

核能必须成为混合能源的一部分吗?

汉森和奥里斯克斯分歧的核心是核能的必要性和扩大可再生能源的技术可行性:其他能源足以让我们摆脱化石燃料吗?或者,可靠的、大规模的(单个新反应堆的容量可以达到1600兆瓦,是世界上最大的太阳能发电厂的三倍)基载电力是核能为低碳未来提供的必要组成部分吗?

反对核能的一方集中在几项研究上,这些研究阐明了实现这一目标的唯一可再生能源方法,这种方法可能更便宜,也没有与核能相关的风险。斯坦福大学大气/能源项目主任马克·雅各布森(Mark Jacobson)公布了各州具体的计划,展示了如何实现100%的可再生能源渗透。隶属于美国能源部的国家可再生能源实验室在2012年发布了“可再生能源电力期货研究”,并解释了在美国实现80%渗透率的明确路径。其他人也展示了类似的前进道路。

当谈到任何能源时,成本都是讨论的焦点。核能支持者认为,完全依靠可再生能源运行的电网存在障碍。例如,Buongiorno说,太阳能和风能的间歇性只能通过向电网添加大量的电力存储(以大型电池或其他较新的技术如压缩空气的形式)来解决,这将改变持续的“可再生能源价格暴跌”的说法。

他说:“当我听到人们说‘哦,成本正在下降’时,发电成本可能会下降,但如果安装这种容量迫使我拥有能源存储,你就不得不增加这些成本。”就像买一辆车:基本价格听起来还可以,但所有的选项和附加功能都能让你满意。Buongiorno说,他预计核能建设的成本将会下降,如果把可再生能源的储存成本考虑在内,具有可靠的全天候输出能力的核能作为一种替代能源开始显得更具吸引力。

成本是一个关键的考虑因素

在电网中增加更多的核能可以减轻可再生能源和储能的负担,但核能本身的经济效益可能是一个不可逾越的障碍。

一般来说,某项技术积累的经验越多,开发成本就越低。风能和太阳能的成本不断下降,戏剧性地说明了这一点。然而,核能却逆势而行,相反,随着时间的推移,它表现出了一种“负学习曲线”。

芬兰欧拉约基(Eurajoki)奥尔基洛托核电站(Olkiluoto Nuclear Power Plant)新反应堆的建设比计划晚了9年,超出预算超过50亿美元。[图片由Foro Nuclear提供。]

据忧思科学家联盟(Union of Concerned Scientists)称,美国首批建造的75座核反应堆的实际成本超出最初估计的200%以上。最近,成本继续飙升。根据UCS的数据,一座新核电站的造价从2002年的20亿美元到40亿美元一路飙升到2008年的90亿美元。换句话说,电力价格从21世纪初的每千瓦2000美元以下飙升至2008年的每千瓦8000美元。

UCS能源研究与分析主任史蒂夫·克莱默(Steve Clemmer)认为这种趋势没有改变。“我没有看到太多证据表明我们会看到(支持者)谈论的那种成本削减。我对此非常怀疑——如果它真的发生了很好,但我没有看到它,”他说。

美国的一些项目似乎总是面临延期和超支。2015年9月,南卡罗来纳州在现有核电站建造两座新反应堆的计划被推迟了三年。在乔治亚州,核电站所有者南方公司(Southern Co.) 2015年1月提交的一份文件称,增加两座反应堆的成本将增加7亿美元,建造时间将增加18个月。这些问题有许多根本原因,从许可延迟到简单的施工错误,并且不可能找到简单的解决方案。

欧洲的情况也类似,有几个特别恶劣的例子给整个行业蒙上了一层阴影。芬兰奥尔基洛托3号核电站的新反应堆于2005年开始建设,但要到2018年才能完工,比预算晚了9年,超过了50亿美元。法国以核能为主要能源,该国的一座反应堆比原计划推迟了6年,而且造价是原计划的两倍多。

拉玛纳说:“反应堆建设60多年的历史没有提供任何证据表明成本会下降。”随着核技术的成熟,成本已经增加,目前所有的迹象都表明,这一趋势将继续下去。”

成本下降是罕见的

然而,一些专家对“负学习曲线”是核工业固有的观点提出了质疑。在最近的一篇论文中,能源智库突破研究所(the Breakthrough Institute)的泰德·诺德豪斯(Ted Nordhaus)指出,不同国家的核电站建设成本历史差异很大。以韩国为例,随着时间的推移,成本一直在持续下降;在本土设计形成之前,它从经验更丰富的外国公司引进了第一批设计,全国所有的工厂都由一家公用事业公司建造和拥有。诺德豪斯写道:“有了正确的政策和制度,核电厂可以快速、安全、廉价地建造。”

尽管如此,大多数国家的成本都在上升。就目前的情况而言,只有中国的非自由市场才能真正允许核电站的快速建设;中国目前在核电建设领域的主导地位反映了这一理念,2016年的五年规划包括每年批准和建设6至8座新核电站的规定。

就核能行业而言,他们认为核能的好处是物有所值的。代表核电站业主、建造商、设计师、供应商和相关公司的核能研究所指出,在美国,核能每年的电力销售和收入可达500亿美元,并提供大约10万个就业机会。当然,减少碳排放只会增加好处。

福岛阴影

随着价格上涨,重大事故的幽灵笼罩着每一次关于扩大核电规模的讨论。从许多方面来看,核能是有史以来最安全的能源形式之一。但当它真的出错时,它会以惊人而可怕的方式出错。

2011年日本福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)的事故导致该国所有核电站关闭(仅在去年才非常有限地重启了反应堆),并说服德国和比利时完全淘汰这种能源。尽管这些逐步淘汰的反应堆只占总数的一小部分,但它们给革命性地扩大核规模的想法泼了冷水。

许多人认为,在气候变化的背景下,可怕的反应和逐步淘汰并不完全合乎逻辑。显然,福岛事件确实导致了全球对核能的支持下降,但各国的公众舆论仍有很大差异。

在美国,一项盖洛普(Gallup)民意调查显示,自福岛核事故以来,人们对核的好感度有所下降,但并不明显。2015年,公众对使用核能的支持率徘徊在51%,低于2010年62%的峰值。然而,同一项民意调查发现,只有35%的人认为政府应该“更加重视”核能;相比之下,79%的人希望更多地关注太阳能。

与对核反应堆大规模熔毁的担忧相似的是对核武器扩散的担忧和对废物处理的担忧。乏燃料目前储存在核电站的水池中或密封在干桶中,几十年来关于地质储存库的争论不太可能在短期内得到解决。

至于武器,核电厂在反应过程中会产生钚,如果积累足够多,就可以制成炸弹;因此,恐怖主义和盗窃一直是人们的担忧。这两个问题都扩大了核电背后的风险阴影,而且都缺乏立竿见影的解决方案。

技术突破?

核能的支持者认为,新技术将改善经济状况,减少恐惧因素。目前正在努力开发小型模块化反应堆,其产量约为全尺寸反应堆的三分之一或更少,理论上可以更快、更便宜地建造。

乔治华盛顿大学国际科学技术政策中心主任、美国核管理委员会前主席Allison Macfarlane指出,在从事这些工作的各种公司中,目前只有一家(NuScale Power)预计将在2016年向监管机构提交申请材料——这一步距离实际运行的反应堆还有数年时间。

乏燃料的长期储存仍然是个问题。这是位于瑞典哥本哈根附近的废弃的Barsebäck核电站的燃料储存池。[图片由Foro Nuclear提供。]

其他科技独角兽,虽然在许多情况下已经在图纸上画了几十年,但仍然离我们很遥远:不同的燃料来源,如钍,熔盐冷却反应堆,甚至在浮动平台上建造工厂,如用于石油钻探的平台(麻省理工学院的Buongiorno积极参与的一个项目)都在桌面上。

这些方法都有不同的潜在优势:浮动核电站可以使用海水作为一种廉价而简单的方式来冷却反应堆,并且如果发生事故,可以使核电站远离人员,靠近冷却剂,从而缓解一些安全担忧;钍可以减少废物,更有效地发电,尽管2013年英国政府的一份报告称这种好处“被夸大了”,专家警告说它可能会增加扩散的风险;而且熔盐可以在比标准水冷堆更低的压力下运行,这在安全方面有一定的好处。

然而,主要出于安全考虑,核研发进展缓慢。如果目标是快速减排,目前尚不清楚这些新技术能否发挥作用。

麦克法兰在谈到小型模块化反应堆时说:“我认为我们需要在这方面做一些工作,看看我们是否能开发出一些新技术,但它们在短期内根本不是解决方案。”“这些其他的东西现在只存在于纸上吗?”我认为他们走得更远。”

UCS的克莱默也认为,未来15年左右不太可能出现大规模的核革命。他说,2030年到2050年将是核能发展的关键时期,因为美国和其他地方的许多现有核电站都将退役。国际能源署预计,到2040年将有近200座反应堆退役。在这个时间框架内,也许一些新技术可以推向市场。

改变观点

在未来的几年里,问题可能会归结为气候变化的影响有多大,才能迫使罗夏墨迹的混乱变成清晰的图像。

克莱默说:“随着时间的推移,气候变化的影响变得越来越真实,干旱、热浪、海平面上升和风暴潮、沿海洪水问题、更强的飓风和毁灭性的风暴等也给人们敲响了警钟。”“希望在某个时候,这将足以敲响警钟,我们将要求采取行动应对气候变化和减少排放。在那样的世界里,也许核能会散发出更多积极的光芒。”

麦克法兰还指出,能源需求视角的变化可能会改变核能的命运。“作为一个社会,我们经历着这些不同的转变,”她说。在过去,这些转变用煤炭取代了木材来帮助城市发展,并增加了石油来满足交通运输的繁荣。

她说:“核能从未满足过任何一种需求。”“我们正在经历另一个转变,我们需要脱碳我们的能源,也许它现在会满足更多的自然需求。我们将会看到。”

Dave Levitan是一名自由科学记者。这篇文章最初发表于Ensia网站

8的评论

  1. JC72||# 1

    二锂和聚变反应堆加上超光速推进器
    就在拐角处。ij。;)

  2. 专家成员
    Dana多赛特||#2

    便宜到无法衡量,还是贵到无法衡量?
    考虑到目前的电力市场结构使现有的轻水反应堆变得不经济,很明显,如果没有补贴,传统的大铁反应堆就没有(或不应该)未来。面对廉价的天然气和更便宜的风能,中西部的一些核电站要么已经关闭,要么即将关闭。

    标准的工业路线与Buongiorno的相同:

    Buongiorno说,他预计核能建设的成本将会下降,而且考虑到可再生能源的存储成本,具有可靠、全天候输出能力的核能作为替代能源开始显得更具吸引力。

    “…可靠的24/7输出……”实际上被恰当地理解为“……“不灵活,24/7输出……”,因为核电的斜坡速率很慢,它们不能跟踪负载或稳定电压或频率,这意味着超过某种最低水平,它们就不能很好地作为主要电力来源,而且斜坡速率比不灵活的燃煤电厂还要慢,它们不能“很好地”处理间歇性和可变可再生能源或间歇性和可变负荷,这就是法国核电陷入困境的原因,一夜之间出口电力,亏本出售电力。然后,不得不进口电力来支持每天的高峰负荷,并支付额外的费用。间歇性问题和解决该问题所需的存储量通常也被夸大了。在合理的地理范围内,风能和太阳能的输出是相当稳定和可预测的——比前一天的市场负荷更可预测。随着电网变得更加智能,市场的形成以补偿需求响应,负荷可以及时转移,以弥补电网发电的预测和即时短缺。稳定的24/7固定输出“基负载”电源是必要的,甚至是可取的,这是一个神话。

    存储和需求响应对于管理负载峰值和电压频率控制非常有用,无论是否有间歇可再生能源,并且可以说是解决核电站输出不灵活的解决方案,因为它允许工厂以更高的平均输出运行,即使当总发电量高于负荷时。所需的存储量取决于总电网组合以及需求端对负载的管理情况。

    用可再生能源、需求响应、效率和一定容量的存储取代千兆瓦的核武器不仅是可能的,而且比新的千兆瓦核武器更便宜,可以更好地分配到需要电力的地方,对输电网络基础设施容量的要求更低。(我们是否应该把传输基础设施成本加到大规模核能的餐巾纸上,就像存储成本被推到分布式可再生能源板块上一样?)

    就在昨天,加州太平洋天然气和电力公司向加州公用事业委员会提交了一份提案,要求在九年内(2025年)关闭2.3 GW的迪亚波罗峡谷核电站,使用所有非无碳可再生能源、需求响应和存储:

    http://www.utilitydive.com/news/pge-to-close-diablo-canyon-nuclear-plant-replace-it-with-renewables-effi/421297/

    仅仅获得许可和融资就需要9年以上的时间,更不用说真正建造一座2.3 GW的核电站了!

    如果美国有核能的未来(我认为是有的),那将是在大气压下运行的安全液体燃料/熔盐反应堆(不需要密封结构),使用现有的旧反应堆的乏燃料棒作为燃料。美国现有的核反应堆只使用了不到5%的原燃料能量,之后燃料棒就会变得太脆而不安全,而废燃料棒的危害会在数万年里消失。熔盐反应堆应该能够从已经开采和加工的燃料中提取剩余能量的90%以上,由此产生的乏燃料的危害只会持续几百年。即使这些反应堆产生的电力比可再生能源更昂贵(这几乎是既定的),它仍然比目前的反应堆设计更便宜,而且它将朝着解决高放射性核废料问题迈出一大步。

    但是,将这些反应堆开发成商业产品并大规模部署,根本无法在足够快的时间内取代所有不灵活的燃煤发电,以保持2摄氏度的全球变暖目标——这不是全球变暖的解决方案,但它是乏燃料棒问题的解决方案。在短期内,为部分(而非全部)不经济的核电提供补贴是合理的,以避免它们因廉价天然气的扩张而被挤出市场,但没有必要让它们永远运转下去。

    目前正在建设的许多第三代和第四代核电站注定会成为搁浅资产,随着廉价的可再生能源和廉价的存储进一步渗透市场,它们的运营成本太高。与大铁核电不同,可再生能源和储能的“学习曲线”陡峭且方向正确,而且与核电不同,太阳能和储能可以扩展并与负荷共存,这降低了电网的最终容量要求,并使电网更加可靠。

    瓦茨巴2号花了43年的时间才完成,在本月早些时候由于问题自动关闭之前,它运行了三天,速度达到了20%左右。这是可以解决的,但完全不清楚结束它是否是一个明智的选择。(如果这就是成功的写照,那么失败是无法想象的!)在乔治亚州,超期超预算的Vogtle电厂的预期寿命周期平均电力成本将比没有补贴的屋顶太阳能发电成本要高得多。这些电厂是除拥有它们的公用事业公司的底线之外的任何解决方案,并在资本支出上获得有保证的投资回报率,当它们由于来自廉价可再生能源和存储的竞争而不得不在完整的生命周期之前退休时,它们将成为即将破产的公用事业公司脖子上的信天翁。

  3. Nathan_Kipnis_FAIA||# 3

    核问题
    由于气候变化是本文讨论的重点,因此,在过去几年里,核电站不得不在最需要它们的时候,即夏季热浪期间,减少它们的产量,这是很有帮助的。冷却池的水温超过了设计极限,无法为反应堆提供适当的冷却。在这段时间里,大规模的风能和太阳能实际上有助于平衡电网负荷。

    此外,华尔街投资者不想在经济上与它们有任何瓜葛。

    此外,目前大约有150座核电站已经关闭,其中7座是灾难性故障(4座在福岛,2座在切尔诺贝利,1座在三里岛),这意味着迄今为止,一个反应堆灾难性结局的几率为4.7%。

    落基山研究所的两个非常好的视频是关于可再生能源与核能以及其他传统基载能源的对比。
    https://www.youtube.com/watch?v=MsgrahFln0s
    https://www.youtube.com/watch?v=k3kve0PV0VA

  4. 专家成员
    Dana多赛特||# 4

    热浪和干旱是大多数火力发电厂面临的问题。
    所有火力发电厂(任何燃料)的水足迹都相当高。

    法国不得不在热浪来袭时减少核武器的使用,以避免河水过热。这不是反应堆的设计极限问题,而是河流生态系统的环境破坏问题

    由于缺乏冷却水,印度经常在旱季限制燃煤发电,有时是为了为农业和城市使用保留足够的水资源。无论他们在印度建多少座煤电厂,冷却水问题都会限制他们烧煤发电的速度。同样的限制也适用于印度的核电站,尽管印度活跃的核工业强烈要求建造更多的核电站。

    在美国,即使是使用海水冷却的核电站,在经历了数周的夏季高温后,有时也不得不切断电源,以遵守有关局部水温变暖的规定。(同样,通常是出于环境原因,而不是对发电厂的设计限制。)

    在高温环境下,光伏太阳能的输出也会受到影响,但它不会降至零,而且它不用水。

    使用基于不同反应堆设计和站点位置历史的愚蠢数学概率来计算灾难性故障的风险就是——“愚蠢”。现场条件和相关风险差异很大,有些是已知的,有些则不是。很少有核电站具有福岛那样的海啸易感性(零易感性,现在的例子已经显示了备用发电机组选址的弱点),而且在前苏联集团之外,几乎没有核电站像切尔诺贝利一样缺乏控制。自TMI事故以来,安全系统一直在不断改进。计算任何一个电厂甚至是一个大型电厂发生灾难性故障的几率,比简单地计算关闭电厂的数量和因灾难而关闭的数量要复杂得多。灾害的规模和影响也大不相同。考虑到TMI对当地和更大地区的影响不同,与切尔诺贝利或福岛发生的事故相比,TMI几乎不算什么。也就是说,迪亚波罗峡谷的地震风险足以让它提前退役,并保持足够的谨慎。

    反应堆运行最常见的结果是经济上的,而不是物理上的灾难,而且这种情况将继续存在(而且还在加速)。目前美国的航母编队相当老旧,许多航母需要昂贵的改装才能继续运行。有时,这在经济上是合理的,有时则不然(最引人注目的是圣奥诺弗雷核电站,他们不得不放弃)。升级一个旧的核反应堆仍然比建造一个新的轻水反应堆便宜得多,而且通常可以在更短的时间内完成,但重新安装一个旧的核反应堆可能比新的可再生能源更昂贵。

    华尔街不愿意参与这个游戏的原因完全不是物理故障风险——而是经济和时间/金钱的规模太大,1982年华盛顿公共电力供应系统(Washington Public Power Supply System)建造了大量的工厂(远远超出预算,远远超出计划),而这些工厂一开始就没有明显的输出市场。那是在切尔诺贝利事故之前,在福岛事故之前,它几乎终结了美国私营部门对核项目的融资。

    熔盐反应堆的灾难性故障基本上是不可能的,但由于尚未建成商用MSR发电厂,其成本仍然是一个未知数。私人资金正在积极投资于小型故障安全核技术,其中一些设计将找到市场,只是没有足够的时间来解决气候变化问题。相比之下,光伏和风能是真正成熟的技术,但在整个能源行业中仍是新兴的青少年。msr和其他小型核武器是否能够降低成本并迅速扩大规模,从而淘汰风能和太阳能,这是值得怀疑的。我们会看到(也许到2030年,但不会更早)。

  5. JC72||# 6

    @Dana,不幸的是美国开发了MSR
    早在20世纪60年代早期,技术就已经出现了,但整个行业都反对它,我一直不明白为什么。

  6. 用户- 1119494||# 7

    我完全同意Dana的说法,“但是等等,还有更多!”
    国际能源机构(iea)对可再生能源的预测一直很低:我们能相信他们对核能的预测吗?如果核能在未来几十年里萎缩,我不会感到惊讶,但如果成本、速度和安全问题得到解决,并蓬勃发展,我会感到高兴。
    (对不起,我不是故意的)。

    核能倡导者说,它为美国提供了超过10万个就业机会?好吧,PV本身已经提供了超过200k (http://www.thesolarfoundation.org/national/)…我想知道这10万美元是否包括乘数效应?

    谢谢你的文章:看起来准确而公平。

  7. 专家成员
    Dana多赛特||# 8

    IEA在预测这方面并不比EIA好多少。
    国际能源机构预测石油使用量也将继续扩大,但未能说明在预测的水平上,那么多石油可能从哪里获得。在预测过去的情况方面,国际能源署也只比美国能源情报署略胜一筹。

    即使在电力市场设计的巧妙手段下,MSR技术也不太可能“蓬勃发展”,但将乏燃料棒加工成更易于管理的东西所带来的附加值,使其更有可能成为电力市场中受补贴的小玩家。大多数乏燃料棒都位于已经存在大规模电网基础设施的地方,在已经被指定为核电站所在地的房地产上,这应该会使获得许可更容易,总体成本更低,而且核废料不必被保护和运输到偏远地区。

    电力输出只是减少浪费的一餐上的(相当可观的)肉汁。对大多数核发达国家来说,开采钍作为燃料和在新地点建造建筑几乎毫无意义。使用乏燃料棒的msr产生的总能量将超过使用这些燃料棒的原始反应堆产生的总能量的15倍。

    从现有的危险废物问题中获得的总生命周期电力非常多——足够以目前的电力使用水平为整个世界提供50年或更长时间的电力。但这并不是说,我们非常需要以接近这一速度消耗现有的能源储备,尤其是当它比可再生能源+储能更昂贵的时候(到该技术投入商业生产时,很可能会如此)。它可以被认为是一种废物处理技术,基本上是自给自足的。垃圾处理的速度将取决于其他政治和经济因素,而不是电力市场。

    MSR技术在过去50年里没有发展成为商业力量的原因有很多层面,其中很大一部分是冷战军备竞赛期间的政治和地缘政治。从MSR燃料废料中提炼武器级同位素比从其他类型的反应堆的乏燃料中提炼要困难得多(但并非不可能),而一旦该行业已经建立起来,在改进其他设计的基础上进行开发被认为是经济上更安全的途径。在一些发展中国家,可能有理由开采钍和/或铀来为MSRs提供燃料,以取代现有的燃煤电厂,但在可再生能源和存储成本迅速下降的情况下,经济上的理由似乎仍然相当薄弱。msr比LWRs更具可扩展性,但仍然需要比负载站点PV +存储更大的电网基础设施。

    从20世纪60年代到80年代,(几乎)没有人预测到需求增长会放缓(主要是由于效率的提高,其中很大一部分是由政府规定的最低效率,而不是市场力量),也没有人预测到经通胀调整后的电价会持续下降。到20世纪90年代,许多人已经有所察觉,但即使在那个时候,也没有人预测到过去十年的需求会从持平到下降。在过去的一年里,全球非水电可再生能源的部署数量首次超过了全球需求的净增长(!),而且随着技术的进步和成本的下降,这一增长可能会加速。2016年,美国计划新增产能的2/3将是非水电可再生能源,这也是第一次。(近年来,联合循环天然气一直是800磅重的庞然大物。)即使可再生能源已经商业化,新的msr在可再生能源海啸中也会遇到真正的问题。作为一种“我也是”的低碳水化合物技术,要赶上是很困难的——可能是不可能的。

    要查看经过通胀调整后的电力价格,EIA的价格查看器和其他工具一样好用。从下拉标签中选择“电力”,并滚动回1959年。以2015年美元计算,1959年美国的平均电价是21美分,而不是现在的12-13美分。目前的平均价格(经通胀调整)已经稳定了大约20年,但由于廉价可再生能源的下行压力,在本世纪20年代,价格可能会出现下降。

    http://www.eia.gov/forecasts/steo/realprices/

    在2005年之前,美国人均用电量和总用电量仍呈上升趋势,此后一直持平或下降:

    http://www.statista.com/statistics/201794/us-electricity-consumption-since-1975/

    随着更多的仪表效率、存储和光伏的增加,这些数字已经成熟,可以进一步缩小任何电网资源的市场规模(包括大规模的风能/太阳能,当然还有MSRs)。即使交通部门快速电气化,由于表后资源的扩散,美国电网的总需求也不太可能增长太多(如果有的话)。

    在美国,MSR部署真正繁荣的条件并不存在,但在中国可能存在(?)由于需求不断增长,印度可能有蓬勃发展的空间,但冷却水资源有限。持续的繁荣将要求MSR发电成本非常低,从而在经济上具有吸引力,但考虑到国有印度煤炭有限公司(coal India Ltd)近乎垄断的规模和影响力,要实现这一目标还需要克服政治障碍。

    最重要的是,msr确实是令人沮丧的,但当这项技术准备广泛商业部署时,市场不太可能那么大。如果它们占世界电力供应的比例达到两位数,我会感到惊讶。(核能在全球的份额非常低,只有两位数,目前在美国市场的份额可能只有20%。)到2020年,仅光伏一项就将达到两位数的比例,最迟在2022年(目前不到2%),到2035年可能会占到整个蛋糕的四分之一。在这段时间内,可再生能源的成本将下降到这样的程度:除了废物处理价值外,核能(甚至MSR)都将过于昂贵,甚至无关紧要。

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