Ядерная энергия Наше энергетическое будущее или динозавр в спирали смерти?

Строительство нового реактора на АЭС «Олкилуото» в Еврайоки, Финляндия, на девять лет отстает от графика и превышает US5 млрд. По сравнению с бюджетом. Фото предоставлено Teollisuuden Voima OyСтроительство нового реактора на АЭС «Олкилуото» в Еврайоки, Финляндия, на девять лет отстает от графика и превышает US5 млрд. По сравнению с бюджетом. Фото предоставлено Teollisuuden Voima Oy

Ядерная энергетика мертва. Да здравствует ядерная энергетика. Ядерная энергетика является единственным способом продвижения вперед. Ядерная энергетика является отвлекающим маневром. Ядерная энергетика слишком опасна. Ядерная энергетика является самым безопасным источником энергии вокруг. Ядерный ничего. Ядерная это все.

В настоящее время в целом согласились, что мир должен быстро сократить выбросы углекислого газа в целях борьбы от опасного изменения климата, но "как" этот процесс остается для обсуждения. И в рамках этой дискуссии, кажется, ничего не производить такие резко противоположные точки зрения, как ядерная энергетика. Некоторые эксперты и правозащитники утверждают, что углерод свободной ядерной энергетики представляет собой единственную реальную надежду держать температуру планеты в проверке. Другие утверждают, что ядерная является рискованным, ненужным и слишком дорого, чтобы сделать вмятину.

Одни и те же основные набор данных - АЭС в настоящее время существует, строящихся, статус новых технологий, история затрат и задержек, а также несколько поразительных несчастных случаев - производит эти совершенно противоречивые мнения и прогнозы. Ядерная энергетика является тест Роршаха: Вы видите, что вы хотите увидеть - радужную ядерное будущее или старого мира динозавров в медленной смертельной спирали - отражая свои собственные взгляды на энергетическом настоящем и будущем. По всей вероятности, никто не будет доказано правильно или неправильно в течение многих десятилетий.

Сегодня и завтра

Сегодня атомная энергетика 10 процент от общего производства электроэнергии во всем мире. Это резко различается в зависимости от страны - в США этот показатель составляет около 20 процента, в России и Германии, это немного ниже, чем, в то время как некоторые другие европейские страны получают 40 и 50 процентов от ядерных реакторов. Франция долгое время вел путь пропорционально, в более чем 75 процента (он имеет второй самый общий объем реакторов, после США). Китай, хотя и быстро строить, привлек менее 3 процентов своей энергии от ядерных в 2014.

Ядерная мощность сильно варьируется от одной страны к другой, при этом США лидируют по установленной мощности, а Китай - в строящихся строящихся.

В настоящее время в мире действуют реакторы 442, и Международное агентство по атомной энергии говорит, что 66 в настоящее время строится. Двадцать четыре из них находятся в Китае; ни одна другая страна в настоящее время не строит более восьми.

Это ядерный пейзаж в настоящее время. Вопрос в том, как он будет меняться в ближайшие годы? И не менее важно, как должен он меняется? Ответы на оба эти вопроса зависят от того, кого вы спрашиваете.

Международное энергетическое агентство World Energy Outlook 2014, который включает в себя тесный анализ ядерной энергетики, прогнозирует 60-процентный скачок в глобальной установленной мощности на 2040, причем почти половина этого роста поступающей из Китая.

"Я думаю, что мы, безусловно, нужно в борьбе с изменением климата. Это широко признается, "говорит Jacopo Buongiorno, Профессор ядерной науки и техники в Массачусетском технологическом институте. "Потому что теперь есть такая подавляющая озабоченность по поводу изменения климата, это как прилив, который поднимает все лодки. Все, что воспринимается как чистый идет вверх. Я думаю, что это абсолютно необходимо ".

Такого рода взять на себя ядерное не особенно трудно найти, но ни это одно: "Я не думаю, что ядерная энергетика является необходимым компонентом на всех," говорит М. В. Рамана, научный сотрудник лаборатории ядерных испытаний Принстона. «Ядерная энергия как доля производства электроэнергии, скорее всего, снизится в обозримом будущем. Если мы будем считать это средством сокращения выбросов, то нам не удастся выполнить какие-либо амбициозные цели в области климата, установленные в недавнем Париж соглашение, В рамках которой страны 195 согласились сократить выбросы резко.

В преддверии этого соглашения группа наиболее известных ядерных сторонников - ученый-климатолог Джеймс Хансен, Кеннеди и Кеннеди из Стэнфорда - писал в Опекун что "ядерная сделает разницу между миром без критически необходимых климатических целей или для их достижения."

Это было встречено особенно суровым презрением от Наоми Oreskes, Историк истории Гарварда и соавтор книги Купцы сомнения, Которые написал ответ на Опекун брендинг это "новый, странный вид отрицания».

Сердце несогласия Хансена и Oreskes 'относительно необходимости ядерной и технической осуществимости расширения масштабов использования возобновляемых источников энергии: Существуют ли другие источники энергии достаточно, чтобы отучить нас от ископаемого топлива? Или является надежным, крупномасштабные (один новый реактор может достигать 1,600 мегаватт мощности, в три раза размер крупнейших в мире солнечных электростанций) базисной нагрузки мощность, что ядерная обеспечивает необходимый компонент будущего с низким содержанием углерода?

Антиядерная сторона аргумента сосредоточена на нескольких исследованиях, в которых проиллюстрирован путь, способствующий возобновляемым источникам энергии, который может быть дешевле и свободен от рисков, связанных с ядерным оружием. Марк Джейкобсон, Директор Программы Атмосфера / Energy в Стэнфордском университете, опубликовал государственные конкретные планы, показывающие, как проникновение 100-процентов возобновляемых источников энергии будет достижимо. Национальная лаборатория по возобновляемым источникам энергии, входящая в состав Министерства энергетики США, опубликовала свой "Возобновляемые источники электроэнергии Futures Исследование»В 2012 и объяснил четкий путь проникновения 80 процентов в США. Другие показали аналогичные маршруты вперед.

Когда дело доходит до любого источника энергии, стоимость лежит в основе обсуждения. Ядерные сторонники утверждают, что существуют препятствия, имеющие сетку полностью работать на возобновляемые источники энергии. Buongiorno, например, говорит о том, что перемежаемость солнца и ветра может реально быть решены только путем добавления большого количества накопления электроэнергии (в виде большие батареи или другие новые технологии такой как сжатый воздух) к сетке, и это изменит повествование текущих «возобновляемых цен».

"Когда я слышу, как люди говорят:" О, расходы идут вниз, "затраты на поколение может произойти, но если установка этой емкости заставит меня иметь хранилище энергии, вы должны добавить эти затраты », - говорит он. Подумайте об этом, как о покупке автомобиля: базовая цена звучит нормально, но это все варианты и дополнения, которые помогут вам. Buongiorno говорит, что он ожидает, что расходы на ядерное строительство снизятся, и что, когда затраты на хранение для возобновляемых источников энергии учтены, ядерная - с ее надежным выходом 24 / 7 - начинает выглядеть гораздо более привлекательной в качестве альтернативы.

Миллиарды и миллиарды

Когда дело доходит до любого источника энергии, стоимость лежит в основе обсуждения. Добавление большего количества ядер в сетку могло бы уменьшить часть бремени для возобновляемых источников энергии и хранения, но экономика самого ядра может оказаться непреодолимым препятствием.

В целом, чем больше опыта, накопленного с помощью данной технологии, тем меньше затраты на ее создание. Это было проиллюстрировано падение расходов ветра и солнечной энергии. Ядерная, однако, подвела тенденцию, вместо этого продемонстрировала своего рода "отрицательной кривой обучения" со временем.

По мнению Союза обеспокоенных ученых, фактические затраты 75 первых ядерных реакторов, построенных в США, на начальные оценки более 200 процентов, В последнее время расходы продолжали расти. Опять же, согласно UCS, цена на новую атомную электростанцию ​​подскочила от 2 млрд. долл. США и 4 млрд. долл. США в 2002 полностью в 9 млрд. долл. США в 2008. Перефразируй, цена выстрела снизу US $ 2,000 за киловатт в начале 2000s до столь же высоко как US $ 8,000 за киловатт по 2008.

Стив Клеммер, директор по исследованиям и анализу энергии в UCS, не видит изменения этой тенденции. «Я не вижу много доказательств того, что мы увидим типы сокращения затрат [сторонники]. Я очень скептически отношусь к этому - здорово, если это произойдет, но я этого не вижу », - говорит он.

Некоторые проекты в США похоже, сталкиваются с задержками и переполнениями на каждом шагу. В сентябре 2015, усилия Южной Каролины по созданию двух новых реакторов на существующем заводе были отложены на три года. В Грузии регистрация 2015 в январе владельцем завода Southern Co. заявила, что ее дополнительные два реактора будут прыгать на $ 700 млн долларов США в стоимость и принять дополнительные 18 месяцев для сборки. Эти проблемы имеют ряд первопричин, от задержек лицензирования до простых ошибок конструкции, и не может быть найдено простого решения проблемы.

В Европе ситуация схожа, с несколькими особенно вопиющими примерами, бросающими взгляд на отрасль. Началось строительство нового реактора на финском предприятии «Олкилуото 3» в 2005, но он не завершится до 2018, на девять лет позже и более US $ 5 млрд. По сравнению с бюджетом, Реактор во Франции, где ядерный источник является основным источником энергии, является шесть лет отстает от графика и более чем в два раза дороже, чем прогнозировалось.

"История 60 или более лет строительства реактора не предлагает никаких доказательств того, что затраты снизятся", говорит Рамана. "Как ядерная технология созрела затраты увеличились, и все присутствующие признаки того, что эта тенденция будет продолжаться."

Некоторые эксперты, однако, оспаривает идею о том, что "отрицательная кривая обучения" присуща ядерной промышленности. В Недавняя статья Тед Нордхаус из энергетического мозгового центра Прорывный институт отметил, что история стоимости строительства ядерных завода резко различается в зависимости от страны. Южная Корея, например, продемонстрировал довольно последовательную снижение расходов с течением времени; она импортировала первые проекты от иностранных компаний с большим опытом, прежде чем доморощенные конструкции утвердилось, и все заводы страны являются построена и принадлежит одной утилите. Нордхаус написал, «С правильной политикой и институтами, атомные станции могут быть построены быстро, безопасно и дешево».

Тем не менее, большинство стран уже видели затраты увеличиваются. Как можно заметить, только не свободный рынок Китая может позволить действительно быстрой сборки отказа от атомных станций; текущее господство в стране строительного мира ядерной отражает эту идею, и пятилетний план 2016 включает в себя положения, утвердить и строить от шести до восьми новых заводов каждый год.

Наряду с повышением цен призрак крупных аварий парит над каждым обсуждением ядерного расширения. Промышленность, со своей стороны, утверждает, что преимущества ядерного оружия стоят цены. Институт ядерной энергии, представляет владельцы растений, строители, дизайнеры, поставщики и связанные с ними компании, отмечает, что в США ядерная энергетика генерирует столько, сколько 50 млрд $ каждый год - от продаж электроэнергии и доходов, а также обеспечивает работу 100,000. Конечно, недостаток углеродных выбросов лишь добавляет преимуществ.

Фукусима Shadow

Наряду с повышением цен, призрак крупных аварий нависает над каждым обсуждение ядерной масштабов. По большинству показателей ядерная энергетика среди самых безопасных форм энергии, когда-либо созданных, Но когда дело пойдет не так, то пойдет не так в зрелищных и ужасающей моды.

Авария на Fukushima Daiichi в Японии в 2011 привела к остановке всех заводов в этой стране (с очень редкие перезапуск реактора, который появился только в прошлом году), и он убедил Германию и Бельгию полностью отказаться от источника энергии. Хотя эти поэтапные отказы будут составлять лишь несколько полных реакторов, они заслонили идею революционного ядерного расширения.

Многие утверждают, что страшные реакции и фазовые Диффузоры не вполне логично в контексте изменения климата. Фукусима явно привела к падению глобальной поддержки для атомной энергетики, но общественное мнение продолжает резко меняться в зависимости от страны. В США опрос Gallup по ядерному благоприятности показал снижение с Фукусимы, но не драматичной. В общественной поддержки 2015 для использования ядерной энергии парил на 51 процента, по сравнению с пиком 62 процентов в 2010. Тем не менее, тот же опрос показал, что только 35 процентов считают, что правительство должно уделять больше внимания ядерному оружию; для сравнения, 79 процентов хотят больше сосредоточиться на солнечной энергии.

Казинс в страхе массивного обвала оба беспокойство над распространением и опасений по поводу утилизации отходов ядерного оружия. Отработанное ядерное топливо в настоящее время хранится на месте атомных станций в лужи или запечатаны в сухом хранении бочкеи десятилетние аргументы над геологическими хранилищами вряд ли будут решены в ближайшее время. Что касается оружия, ядерные заводы производят плутоний в ходе их реакций, которые могут быть сделано в бомбы если достаточно накапливается; терроризм и воровство, таким образом, постоянные заботы. Обе эти проблемы работают, чтобы расширить тень риск растяжения из-за ядерной энергетики, и оба не имеют немедленного решения.

Технологические прорывы?

Сторонники ядерной энергетики надеются, что новые технологии улучшат экономику и уменьшат фактор страха. В настоящее время предпринимаются усилия по малые модульные реакторы, Которые производят около трети или менее выходе из реактора в натуральную величину и теоретически может быть построен быстрее и дешевле. Аллисон Макфарлейн, директор Университета Джорджа Вашингтона Центр международной научно-технической политике и бывший председатель Комиссии по ядерному регулированию США, Отмечает, что из различных компаний, работающих на них только один (Мощность NuScale) в настоящее время ожидается на самом деле представить материалы заявки регуляторам в 2016 - шаг, который все еще остается удаленные годы от реальных реакторов функционирования.

Другие технологические единороги, хотя во многих случаях на чертежной доске в течение многих десятилетий, до сих пор остаются в отдалении: различные источники топлива, такие как торий, расплавленные реакторы соли охлаждением, Даже строить заводы на плавучих платформах, таких как те, которые используются для бурения нефтяных скважин (проект, который Buongiorno в Массачусетском технологическом институте активно участвует в) Все на столе. Они имеют различные потенциальные преимущества: плавающее растение может использовать морскую воду в качестве дешевой и простой способ для охлаждения реактора и облегчило бы некоторые из опасений безопасности, держа растение подальше от людей и вблизи охлаждающей жидкости должно произойти несчастный случай; торий может уменьшить количество отходов и более эффективно производить электроэнергию, хотя Отчет правительства Великобритании в 2013 назвали выгоды «завышенными», и эксперты предупредили это может привести к увеличению рисков распространенияИ Расплавленные соли могут работать при более низком давлении чем стандартные реакторы с водяным охлаждением, что дает определенные преимущества в плане безопасности.

Однако ядерные исследования и разработки движутся со скоростью улитки, в основном по соображениям безопасности. Если целью является быстрое сокращение выбросов, неясно, может ли какая-либо из этих новых технологий играть определенную роль.

"Я думаю, что нам нужно сделать какую-то работу на нем, увидеть, если мы можем разработать некоторые новые технологии, но они не собираются быть решением в ближайшее время на всех," говорит Макфарлейн о малых модульных реакторов. "Некоторые из этих других вещей, которые только существуют на бумаге, прямо сейчас? Я думаю, что они намного дальше ".

Клеммер из UCS согласен с тем, что следующие 15 лет или около того вряд ли означают значительную часть ядерной революции. Он говорит, что период 2030 до 2050, тем не менее, станет решающим временем для ядерной энергетики, где многие существующие заводы в США и в других местах из-за выхода на пенсию - проекты МЭА почти Выбросы реакторов 200 2040, В те сроки, возможно, некоторые из новых технологий могут выйти на рынок.

Изменение перспективы

В ближайшие годы может произойти только то, насколько драматические последствия изменения климата стали причиной того, чтобы путаница Роршаха разрешилась в ясный образ.

«С течением времени и последствия изменения климата становятся все более реальными - засухи и тепловые волны и повышение уровня моря и штормовые нагоны, проблемы прибрежного наводнения, более мощные ураганы и разрушительные штормы, и подобные вещи также являются призывом к пробуждению людей », - говорит Клеммер. «Надеюсь, в какой-то момент будет достаточно пробуждения, что мы будем требовать принятия мер для решения проблемы изменения климата и сокращения выбросов. В этом мире, может быть, есть более позитивный свет, который будет пролито на ядерное ».

Макфарлейн также предполагает, что изменение точки зрения на потребности в энергии могли бы переложить ядерные состояния. "Мы проходим через эти различные переходы, как общество," говорит она. В прошлом эти переходы заменили древесину с углем, чтобы помочь городам расти, и добавил масло кормить бум на транспорте.

«Ядро никогда не выполняло одну из таких потребностей», - говорит она. «Мы переживаем еще один переход, когда нам нужно обезвредить наши источники энергии, и, возможно, он заполнит больше естественной потребности сейчас. Посмотрим."Посмотреть главную страницу Ensia

Об авторе

Левитан ДэйваДэйв Левитан охватывает науку и окружающую среду на протяжении более десяти лет, для широкого спектра точек, таких как Scientific American, Шифер и Philadelphia Inquirer. Его предстоящее книга Не ученый: как политики ошибаются, заблуждаются и полностью завязывают науку будет выпущен WW Norton.

Эта статья первоначально появилась на Ensia

Связанные книги:

{amazonWS: searchindex = Книги; ключевые слова = 161628384X; maxresults = 1}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
Что работает для меня: 1, 2, 3 ... ДЕСЯТКИ
by Мари Т. Рассел, Внутренний

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ

В конце дружбы
В конце дружбы
by Кевин Джон Брофи
Женщина за бортом: глубины депрессии
Женщина за бортом: глубины депрессии
by Гари Вагман, доктор философии, доктор юридических наук