美國核反應(yīng)堆過早退役帶來的問題？

從1990年開始，核電占到美國發(fā)電量的20%。雖然應(yīng)對氣候變化和二氧化碳減排運(yùn)動如火如荼的展開，但市場并沒有對零碳的核電進(jìn)行獎勵。美國超過四分之一的核電站入不敷出，面臨提前退役。其退役對現(xiàn)場存在的廢舊核燃料有兩個重要影響。

——乏核燃料現(xiàn)在成了無人看管的“孤兒”。

——核電站停機(jī)后將無力支付乏核燃料的儲存和監(jiān)測費用，也不再向核廢料處置基金繳費。

1982年NWPA規(guī)定，商業(yè)核電站每發(fā)1度電，就將0.1美分存入美國財政部的一個獨立賬戶作為核廢料處置基金（NWF）。但在2014年，鑒于尤卡山項目的停止，幾個州政府和商業(yè)核電站打了一場成功的官司后，美國政府停收了該基金。

NWF仍在以約20億美元/年計息。在上一份核廢料基金費用充足性評估報告中，概述了在未來100年左右的時間里，NWF如何處理核廢料。報告基于現(xiàn)有核電站假設(shè)的核電產(chǎn)能，在沒有許可證延期，且2012年后沒有新建核電站的條件下，以及0.1美分/度的費用，預(yù)測了NWF的收益。

這些假設(shè)可能并不正確。大部分現(xiàn)有的反應(yīng)堆已經(jīng)獲得了一次20年的延期，其中一半的反應(yīng)堆很可能會再獲得一次，2020年代SMR的出現(xiàn)也將改變核電的發(fā)展。

與此相對應(yīng)的，是目前由于放松管制的能源市場的經(jīng)濟(jì)和政治壓力而導(dǎo)致的反應(yīng)堆提前退役潮。

自2012年以來，美國已經(jīng)有12座商業(yè)反應(yīng)堆關(guān)閉，總裝機(jī)約為10,348兆瓦，假設(shè)其中一半反應(yīng)堆的許可證延期一次，另一半反應(yīng)堆的許可證延期兩次，提前退役導(dǎo)致的預(yù)期壽命損失將超過一萬億度電。

另有27座反應(yīng)堆宣布在2025年前關(guān)閉，總裝機(jī)約27,203兆瓦，或比之前的預(yù)期壽命減少約4萬億度電。雖然所有反應(yīng)堆都將在2026年前關(guān)閉，但一些反應(yīng)堆的關(guān)閉日期尚未確定。這意味著損失了超過80億美元的NWF本金收入。按照美國能源部估計，當(dāng)核電機(jī)組完全關(guān)閉時，NWF的最終的基金總數(shù)為550億美元，這筆因過早關(guān)閉而損失的費用約占新世界基金的15%。

除了損失的費用，這些過早關(guān)閉的反應(yīng)堆也不會產(chǎn)生那么多乏燃料。考慮到幾乎所有反應(yīng)堆都運(yùn)行的不錯，為計算方便，我們可以合理地假設(shè)所有反應(yīng)堆都會獲得另一次許可證延期，使其使用壽命達(dá)到80年。如果大多數(shù)反應(yīng)堆只用了40年左右就關(guān)閉了，那么這些反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢物總量將是本應(yīng)產(chǎn)生的廢物量的50%。如果假設(shè)60年的壽命，就像能源部的大多數(shù)預(yù)測一樣，那么它們產(chǎn)生的廢物總量將是本來會產(chǎn)生的廢物的75%左右。

這些條件存在巨大的不確定性，會影響到核廢料處置庫的最終成本和建設(shè)周期。這些影響不是線性的，因為有的成本并不直接與廢物量掛鉤，如處置庫的準(zhǔn)備和初始建設(shè)、反應(yīng)堆場或綜合臨時儲存設(shè)施的廢物儲存、建模和監(jiān)測、一般行政和管理成本、許可證成本、退役和關(guān)閉成本以及必要的人員。

EIA預(yù)測，從2018年到2050年，將增加9.1吉瓦的核電裝機(jī)容量。然而，抵消這9.1吉瓦新增核電能力的，是2018年至2050年預(yù)計退役的35吉瓦核電能力，特別是表2中列出的預(yù)計到2026年關(guān)閉的核電能力。

應(yīng)該指出的是，武器生產(chǎn)產(chǎn)生的國防高級廢物（HLW）將占本世紀(jì)須處置的廢物的三分之一左右。在過去的生命周期成本估算中，能源部假設(shè)國會將通過國防核廢料撥款（來自納稅人）來支付約20%的費用。本文將只討論來自納稅人支付的費用和商用核工業(yè)收集的資金。

對于費用是否充足的評估，考慮了通貨膨脹和經(jīng)濟(jì)預(yù)測，結(jié)論是無論NWF收入不足或超額，都無法確保這筆錢能夠徹底滿足核廢料處置的需要。該結(jié)果的浮動范圍很大，從2萬億美元的虧空到4.9萬億美元的結(jié)余不等。

如果考慮反應(yīng)堆的提前退役，可能會使NWF減少15%，否則需要有另外20%的核電站延期。既便如此，這些預(yù)測仍然是有意義的，而且沒有跡象表明，這些影響應(yīng)該會給當(dāng)前NWF的收費金額帶來變化。

預(yù)測一百年來NWF和尤卡山項目的成本趨勢，對政策制定似乎并無幫助。如果最初的核電站壽命預(yù)估有誤，則對于核電站提前退役的假設(shè)將毫無意義。能源部假設(shè)在2012年運(yùn)行的104座反應(yīng)堆中，只有一座反應(yīng)堆會獲得20年的許可證延期，因此反應(yīng)堆的運(yùn)行和廢物產(chǎn)生的總年數(shù)約為6,000反應(yīng)堆-年。

由于約有30座反應(yīng)堆將在40年后提前退役，而其余79座左右的反應(yīng)堆將獲得第二次20年的許可證延期至80年，則反應(yīng)堆的運(yùn)行和廢物產(chǎn)生量將達(dá)到7,500反應(yīng)堆-年左右，大大增加。實際上，第二次延長20年許可證的會更多。

下次能源部準(zhǔn)備更新系統(tǒng)總壽命并進(jìn)行成本估算時，最好看一下直接收入和成本，而不要試圖預(yù)測通貨膨脹率或進(jìn)行經(jīng)濟(jì)預(yù)測，因為這些直接價值可能同樣受到一些不確定性因素的影響。從1983年開始，NWF的收入在大約60年內(nèi)是高度前置的，而尤卡山項目或其替代項目的建設(shè)運(yùn)營將在2043年后的60年內(nèi)完成。因此，NWF有機(jī)會獲得高昂的利息，使其財務(wù)效益相對更高。然而，預(yù)測建設(shè)、勞動力和材料成本是很困難的，當(dāng)然，基金仍需要確保在需要能提供足夠的錢。

預(yù)估核電發(fā)電量及其基金收費金額，在未來很多年都是困難的。目前還不能確定在NWF重新啟動后是否會追繳以前的費用，盡管這似乎不太可能。