执行概述
这份战略报告提出的问题是“核能将在美国和世界能源部门向可持续的低碳未来转型中扮演什么角色?”根据瑞士再保险公司(Swiss Re)的一份报告，到2050年，气候变化造成的全球年度经济产出减少将高达23万亿美元。瑞士再保险是全球最大的向其他保险公司提供保险的供应商之一。
在过去的几年里，很明显，世界在脱碳方面拖了太长时间。今年气候变化的影响越来越明显，出现了广泛的创纪录高温，有人称之为“高温启示录”。“2022年也是俄罗斯试图利用石油和天然气作为政治武器，迫使欧洲国家帮助资助一场针对一个主权国家的战争的一年。减少煤炭和碳氢化合物燃料产生的碳排放的紧迫性再高不过了，但核能的复兴会是解决方案吗?
全球交通、商业、住宅和工业领域的能源系统正在慢慢远离化石燃料和电气化。公用事业行业在许多地方发展迅速，但电网向可靠地提供无碳电力的过渡将有许多条道路。毫无疑问，SWB(太阳能、风能和电池)将是新核电的主要竞争对手。在21世纪30年代之前，新的先进核能不太可能发挥重要作用，因为第一批新的先进反应堆预计要到21世纪20年代末才能发电。现有的反应堆技术已经被证明非常昂贵，而且运行经验表明，事故很容易使放射性副产物扩散到受损反应堆的下风处。
现有核能技术的市场已经崩溃，世界范围内的需求几乎为零。现在有几十种新的核能竞争者、新技术和许多获得私人和政府支持的途径，这些途径正试图克服现有的限制，为核能工业注入新的活力。考虑到在处理放射性材料和未经验证的新反应堆方面存在的成本效益问题和风险，公用事业行业陷入了两难境地。核电为电网运营商提供了可靠稳定的基础负荷，一些新型先进的核反应堆可以大大改善负荷跟踪。与分布式SWB复杂的管理问题相比，核电具有理想的电力生产特性，管理起来要简单得多。SWB的成本一直在稳步下降，但太阳能和风能所需的土地数量正在遇到阻力;目前流行的锂电池的能量储存时间为几周甚至几季，这是非常昂贵的。核能提供不受天气和地理位置影响的电力，占地面积小，对能源储存的需求较小。到2050年，全球的电力预计将增加两倍。今天，来自全球440个反应堆的核能提供了约10%的世界电力。
化石燃料和CCS还在为我们未来的能源竞争吗?CCS技术的能量损失是电站所产生能量的10%到40%。大约60%的惩罚来自于捕获过程，30%来自于二氧化碳的压缩，而剩下的10%来自于泵和风扇。CCS将使天然气发电厂的燃料需求增加约15%。据估计，这些额外燃料的成本，以及储存和其他系统的成本，将使使用CCS的发电厂的能源成本增加30 - 60%。考虑到化石能源已经比SWB更贵，在天然气发电厂中添加无补贴的CCS将使他们处于很大的劣势。
公用事业公司知道，核能已被证明是可靠的基础负荷电力，有助于电网稳定，通常不受天气影响。业界都知道，核电站在处理工作事故方面有着良好的安全记录。环保主义者知道，与化石能源不同，核能不会产生会导致许多健康问题和死亡的有害气体排放;核能的碳足迹极低。
公用事业公司也知道，由于来自低成本天然气和可再生能源的竞争，以及满足从福岛事故中吸取教训后出台的新安全法规的高成本，目前大约三分之一的核电站运营是不盈利的。公用事业公司已经看到，核能项目的成本往往会飙升，项目经常被推迟。工业家和环保人士知道，切尔诺贝利和福岛的事故释放了长期持续的放射性沉降物，污染了大片土地，而核电站所有者没有保险来赔偿这种巨大的财产损失。
关于由于灾害对健康的长期影响而预计死亡的准确人数存在相当大的争论。许多死亡是由于疏散和许多城镇和村庄所有居民紧急大规模疏散和重新安置之后的长期流离失所造成的。公众的普遍反对并不令人惊讶。
该战略报告将提出复杂的挑战，新的先进核电站将需要克服，如果他们要在未来的电网发挥重要作用。新的先进核电站通常配置为小型模块化反应堆，可以在工厂中制造，以受益于制造规模。小型模块化反应堆(SMRs)每单元的发电能力可达300兆瓦(e)，约为常规核反应堆的三分之一。国际原子能机构(International Atomic Energy Association)将SMR称为“中小型模块化反应堆”，一些领先的设计在300兆瓦(e)以上。任何规模的新型先进核反应堆都将由监管机构、投资者、公用事业公司、环保组织和公众进行评估。
目前有50多种相互竞争的新核技术正在开发中。这50个国家中的一小部分可能会成为核能复兴的领导者。有几个私人资助的核聚变反应堆正在开发中，最近在磁约束方面取得了一些有前途的进展。在这份报告中，核聚变反应堆有独特的技术问题，路线图也落后于先进的核裂变反应堆。核聚变反应堆对我们的未来有着巨大的希望，但却被排除在这份报告之外。
这份报告将使人们更好地了解新的先进核反应堆的竞争者，它们在监管框架中的地位，每个反应堆的技术特点，以及非核替代品的竞争环境。该报告还为供应商提供了关于项目时机的建议，以及公用事业公司如何评估新兴核技术的运行特性和相关的项目风险。
政府和工业中的核能
核能是与军事应用同时发展起来的。现有核电站设计的70%是基于最初用于核潜艇反应堆的设计。武器和发电厂都是从开采的铀开始的。铀235是一种可裂变的同位素，在开采的铀中只占0.72%，其中大部分是铀238。U235要求用于电力应用和核武器的铀浓缩。
增殖反应堆可以利用U235中的中子将U238转化为钚239，钚239也可用于核武器或发电。钍232的含量大约是铀235的三倍。橡树岭实验室评估了钍燃料飞机，并运行钍反应堆发电超过5年。钍是可育的而不是可裂变的，只能与可裂变的材料如回收的钚一起用作燃料。钍燃料可以产生可裂变的铀-233，用作钍反应堆的中子来源。
熔盐反应堆非常适合钍燃料，因为可以避免正常的燃料制造。部分出于军事原因，U235被选为首选核燃料，钍动力反应堆的工作被停止。如果不考虑军事方面的考虑，很有可能会发展钍基燃料循环的核能。
现有的核工业
有许多公司参与了我们今天正在运行的核电站的建设，像西门子和西屋电气，现在已经停产了。然而，有许多公司以不同的能力参与整个行业，包括采矿、加工、燃料处理、反应堆设计、建筑、许可证、运营、发电和退役。排名前四的核电公司如左表所示。虽然其中一些公司正在积极开发新的先进核反应堆，但在这场竞争中还有许多新公司。
公众对核能的支持和反对
公众在对核能的支持上存在严重分歧，公众最关心的是安全和废物处理。我们的能源系统需要脱碳，这促使人们重新思考化石燃料对环境的破坏风险是否比核能的风险更大。新的先进核电站设计的重点是提高安全性。
同样重要的是，美国核管理委员会对新核反应堆的审查和许可必须以一种胜任的、无偏见的方式进行，并得到工业界和公众的认可。一些人批评美国核管理委员会有亲工业的委员，另一些人则批评它有反工业的委员。据核管理委员会网站介绍，“美国核管理委员会(NRC)是国会于1974年成立的一个独立机构，目的是确保放射性材料安全用于有益的民用目的，同时保护人民和环境。”
核能的反对者提出了以下几点担忧:
- 核事故:人们担心核电站的堆芯可能过热熔化，释放出随风飘散的放射性云。
- 放射性废物处理:看https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_waste．担心核能会产生放射性废料，其中一些废料在数十万年里都是危险的。
- 核扩散:担心某些类型的核反应堆设计使用和/或生产可用于核武器的裂变材料。
- 成本高:人们担心，核电站的建造和运营非常昂贵，核事故的清理非常昂贵，管理放射性废物几十万年的成本无法计算。
在这些问题中，核事故和长寿命放射性废物的处置可能对全世界的公众影响最大。反核人士指出，2011年福岛核事故证明，核能永远不可能百分之百安全。福岛第一核电站核灾难造成的损失可能超过12万亿日元(1000亿美元)，清理受影响地区的污染和关闭核电站估计需要30到40年的时间。由于释放的辐射更多，切尔诺贝利的损害甚至更高。
《电力》杂志这篇关于前高级核监管官员观点的文章并不支持核能的未来。
表的内容
- 执行概述
- 政府和工业中的核能
- 核能复兴面临的挑战
- 当前和未来的反应堆设计
- 建议
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