美國遏制核電關閉潮：紐約州《清潔能源標準》的意義

燃燒化石燃料釋放二氧化碳，引起全球氣候變化威脅人類生存。最近有個研究發(fā)現(xiàn)，即使保持全球溫升在"攝氏2度"以下的"成敗機會相等"，2017年之后建設的也必須是零碳電廠[1]。

努力確保全球溫升在"攝氏2度"以下，是去年全世界190多個國家達成巴黎協(xié)定、今年G-20杭州峰會前夕中美兩國領導人率先簽署《巴黎協(xié)定》的驅(qū)動力。意味著能源結(jié)構(gòu)改革將來得更快、更迅猛，煤電行業(yè)將出現(xiàn)"斷崖"式的跌降。為此，必須積極發(fā)展清潔能源：提高能源效率，快速部署可再生能源如風能、太陽能，設法保持或提升核能在全球發(fā)電中的占比。

對于中國，發(fā)展核電是"補短板"，不扯世界的"后腿"；對于美國，是保持現(xiàn)有近百臺正在"老化"的核電機組繼續(xù)運行，確保北美地區(qū)2050年溫室氣體排放量（以2005年為基準）減少80%。[3]

世界各國、各級政府和大多數(shù)人對氣候變化和能源結(jié)構(gòu)改革很"理智"。美國紐約州政府8月1日批準《清潔能源標準》（CES），目標是2030年，50%的電力來自可再生能源；到2020年逐步淘汰煤電。"關鍵"手段是支持該州北部搖搖欲墜的核電機組繼續(xù)運行，到2028年預計給紐約州北部四臺機組（3.35GW）的經(jīng)濟補貼達幾十億美元。[4]空氣質(zhì)量問題是紐約州決定其清潔能源標準包括核能的重大因素。州長安德魯·庫默（Andrew Cuomo）曾說，"保持零排放的核電是實現(xiàn)紐約州雄心勃勃氣候目標的關鍵因素。"這個決定將保留幾千個工作崗位，能作為其他州應對氣候變化能源政策的一種模式。[5]

原美國環(huán)保署長、原白宮能源與氣候變化政策辦公室主任凱若琳·布朗內(nèi)（Carol Browner）在《赫芬頓郵報》網(wǎng)上撰文，盛贊美國紐約州的清潔能源標準是舊"游戲規(guī)則的顛覆者"[6]。

她一直說，應對氣候變化的挑戰(zhàn)需要每種可用的工具，以減少碳污染，并為新的清潔能源技術創(chuàng)造各種機會。世界需要更多無碳能源而不是較少，但有些公共政策工具至今還留在"工具箱"內(nèi)。

在安德魯·庫默州長的領導下，紐約州公用事業(yè)委員會（PSC）采取"前所未有"的行動，通過了清潔能源標準[7]。除確保更多風能、太陽能、能源效率有充足的機會之外，承認現(xiàn)有無碳核電的重要作用。這是個創(chuàng)新者的致勝法則：過去，核電從未因環(huán)境效益接受經(jīng)濟補貼。

現(xiàn)在，紐約州是美國第一個州政府，為把核能包括在清潔能源政策內(nèi)提供一種機制，有助于紐約州的核電廠繼續(xù)運營。能源市場之前沒有充分評價這種電力，結(jié)果是該州面臨非常真實的前景--關閉所有這類的核電機組。

這種"關閉"的后果很可怕，因為紐約州現(xiàn)有的核電機組提供絕大部分低碳電力。實際上，核電為紐約州提供61%的零碳排放電力，每年避免排放二氧化碳2600萬噸；據(jù)聯(lián)邦政府估計，"社會價值"相當于每年~12億美元。

紐約州不僅意識到，沒有核電不可能滿足自身的減碳目標；而且實際上也不可能短期內(nèi)實現(xiàn)聯(lián)邦清潔能源計劃，減少碳污染。過早關閉任一個核電機組都將代表本州實現(xiàn)清潔能源目標的一次挫敗。

美國各州的情況大致相同，核電是目前美國絕大部分低碳電力的資源。例如，2014年年底關閉的佛蒙特·揚基（Vermont Yankee）核電站，用天然氣燃氣輪機發(fā)電取代核電機組的出力，2015年新英格蘭州多產(chǎn)生了310萬噸二氧化碳。

此外，《彭博新能源財經(jīng)》發(fā)布的最新報告發(fā)現(xiàn)，如果目前關閉無利可圖的核電機組，用燃氣輪機發(fā)電機組取而代之，每年電廠的碳污染將增加2億噸。

美國其他許多州也面臨過早關閉核電機組的前景，威脅美國作為清潔能源領導者的"地位"。時機不能"錯過"了。歷史上最熱的十年都發(fā)生在1998年以后。更多碳污染只會使問題惡化。[2]現(xiàn)在比以往任何時候更甚，各州應該以紐約為榜樣，公平地估價各種形式清潔能源的低碳屬性。

紐約州的清潔能源標準是應對氣候變化很有意義的步驟，將影響美國未來幾十年能源政策的遠景。這是一項有價值的事業(yè)，應當感謝科默州長，不僅為了空氣更清潔，也為重視核能確立一個常識和公平的政策，確保核電仍然是國家清潔能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

美國核工業(yè)和支持核能的環(huán)保主義者支持紐約州的行動。對核電面臨相似經(jīng)濟障礙的美國其他州，是一個范例。

美國核能研究所（NEI）總裁與首席執(zhí)行官馬文·法特爾（Marvin Fertel,）發(fā)表聲明說，"紐約州有遠見的清潔能源標準照亮了一條至關重要的公共政策道路。它開創(chuàng)了一個州在保持健康經(jīng)濟的同時，努力用各種清潔能源實現(xiàn)大量減排的政策先例。" [8]

美國核協(xié)會前主席、現(xiàn)協(xié)會國家政策制定者建議委員會聯(lián)合主席吉恩·戈瑞切克（Gene Grecheck）說，紐約州補貼項目的獨特之處在于它首次承認，核能與風能和太陽能有同樣的環(huán)境和社會效益。[9]

環(huán)保研究與政策組織《環(huán)保進展》主任麥克·謝倫伯格（Mike Shellenberger））說，這個措施"仍然排斥核能"，不包括在長期清潔能源指令之內(nèi)。如果紐約州把核電包括在擴大的目標內(nèi)，2030年及以后清潔能源更接近100%。而且在CES內(nèi)可再生能源仍然接受比核電更多的補貼。[10]

公眾反對核在歷史上扮演了延長核電機組開發(fā)時間、增加成本的作用。但最近某些環(huán)保人士認為，氣候變化后果太嚴重了，他們愿意忽略核的某些缺陷，包括處置有毒的核廢料的麻煩…核電的最好角色是"替代"化石燃料，直到風能和太陽能連同儲存這些間歇性能源的技術能滿足100%的電力需求為止。

反核組織如憂思科學家聯(lián)盟（UCS）也承認"電力市場確實低估了低碳燃料的價值"，但任何州有提前關閉核電機組的"威脅"，可以通過"拍賣"的方式查實是否有足夠的低碳資源可在特定的時間框架內(nèi)取代這個機組。 利用電力市場、調(diào)整溫室氣體排放的價格，優(yōu)先考慮的是低碳結(jié)果，不是技術。[11]即使某個州創(chuàng)立了核補貼，這個電廠仍然可能關閉--取決于獲得補貼的最終形式和電廠成功的長期規(guī)劃。

從長遠講，必然拋棄化石燃料，轉(zhuǎn)向低碳能源資源。這給核能發(fā)展提供了有利的架構(gòu)和"窗口"。核工業(yè)應當抓住這個機遇，實現(xiàn)核電安全(沒有熔堆威脅)、經(jīng)濟（發(fā)電成本低于火電）和機動性能（快速負荷跟蹤）的突破。沒有這三方面的重大突破，核能"復興"沒有希望。所以，現(xiàn)在美國極力鼓吹模塊式小堆（輕水），也在促進開發(fā)先進核反應堆。

最近美國眾議院兩黨一致通過先進核發(fā)展法案，要求美國核管會（NRC）設置架構(gòu)，使審查先進反應堆取照申請流程化。[12] 美國能源部（DOE）也特邀陸地能源美國公司（Terrestrial Energy USA）提交它美國聯(lián)邦貸款保證申請的第二部分，表示支持IMSR項目。[13]這個公司正在申請8-12億美元的貸款保證，為美國首個IMSR項目融資，用于取照、建造和調(diào)試。已確定美國愛達荷國家實驗室為首座190MWe的IMSR商用核電廠的主要候選場址。美國最大的電力公司杜克能源（Duke Energy）公司已加盟陸地能源工業(yè)企業(yè)咨詢委員會。該委員會的成員還包括美國南方核運營公司、安大略發(fā)電公司、公用服務企業(yè)集團和西北能源公司。陸地能源美國公司申請能源部2014年頒布的126億美元的擔保，DOE貸款規(guī)劃辦公室已評估了陸地能源美國公司申請的第一部分，現(xiàn)邀請該公司提交第二部分。

熔鹽堆使用的燃料熔解在液態(tài)氟鹽或氯鹽內(nèi)，其功能既是燃料（產(chǎn)生熱能），也是冷卻劑（把熱能最終輸運到發(fā)電裝置）。這意味著這種反應堆不可能因失冷導致堆芯熔毀。陸地能源的IMSR把反應堆的主要部件、包括主熱交換器的二次清潔鹽回路整合在一個密閉、可更換的堆芯容器內(nèi)。它設計成工廠制造的模塊式反應堆，并能用來發(fā)電，也為工藝供熱。

這是美國自2001年提出開發(fā)第四代核能系統(tǒng)以來，DOE出面資助的第三個先進堆系統(tǒng)。前兩個是2016年1月選定的X-能源公司的球床式先進堆（HTR，單機容量80MWe）和南方公司（實際上是比爾蓋茨資助的泰拉能源公司）開發(fā)的熔鹽快堆（MSFR）。DOE判定為多年費用分攤項目，資助總值8千萬美元。最初投資每個項目僅6百萬美元，用于反應堆開發(fā)的綜合效應試驗和材料適應性研究，商業(yè)化的時間"待定"，或許在2030年之后。

IMSR是熱堆，原開發(fā)者是加拿大陸地能源公司，技術后盾是美國橡樹嶺國家實驗室，在加拿大的目標是2020年前后建成首個商業(yè)化的IMSR核電機組，上網(wǎng)電價是$40 -$50/MWh。[14]現(xiàn)在美國要建IMSR，DOE提供大額度的貸款保證，會成為美國首個小型模塊式熔鹽堆核電廠，某些關鍵技術問題如何處理，何時建成發(fā)電，讓我們"拭目以待"。

參考資料：

1.David Fullbrook，A turning point looms for electricity and climate，Energy Post，August 31, 2016

2.Nick Lavars，Warmest August on record continues streak of rising temperatures，GIZMAG，September 12, 2016

3. JACK FITZPATRICK，Moniz: U.S. Must Make Progress on Nuclear Power Before 'Wave' of Plants Retires，Morning Consult，SEPTEMBER 14, 2016

4. New York City，Governor Cuomo Announces Establishment of Clean Energy Standard that Mandates 50 Percent Renewables by 2030，AUGUST 1, 2016

5. Vox-USNEI，Here are 6 reasons why nuclear needs to be a key part of America's energy mix，Sept. 1, 2016

6. Carol Browner, The Game Changer: New York's Clean Energy Standard and Nuclear Energy, The Huffington Post , 08/31/2016

7. New York State  Built to lead，葛謨州長宣佈確立《清潔能源標準》，規(guī)定 2030年的可再生能源占比將達到50%，州長安德魯 M. 2016年8月 1日

8.US Nuclear Energy Institute, Clean Energy Standard a Breakthrough for New York's Environment, Economy, August 01, 2016

9. Debbie Carlson，Can our need for a carbon-free future override our fears of nuclear energy? Guardian，13 September 2016

10. WNN，New York approves Clean Energy Standard，02 August 2016

11. Peter Bradford, Compete or suckle: Should troubled nuclear reactors be subsidized? August 18, 2016

12. Molly Christian，US House unanimously passes advanced nuclear development bill，SNL，September 13, 2016

13. WNN，Terrestrial Energy to complete US loan guarantee application，14 September 2016

14. Jason Deign，Nuclear Firm's $17 Million Bid on a New Reactor Design，Greentech Media，September 08, 2016