电力和恐惧:核能的麻烦

没有其他发电设备与核反应堆一样引起关注。因此,直到最近,整个能源部门的未来都取决于过去。

没有其他发电设备与核反应堆一样引起关注。因此,直到最近,整个能源部门的未来都取决于其过去。

在大流行的前夕,欧洲能源部门在大不列颠,德国和波兰之间的某个地方发现了自己。五年前,在整个英国频道上,当时的总理戴维·卡梅伦(David Cameron)宣布了一项雄心勃勃的计划,建造12个新核电站,总容量为16吉瓦。在开发可再生能源资源的同时,它们将允许英国将二氧化碳从能源部门降低到几乎为零。不久之后,卡梅伦提出了关于离开欧盟的全民公决的想法 – 英国退欧重置所有长期的英国计划。但是,英国已经以非常可持续的方式发电。近38%来自可再生能源,约20%来自核电厂,其余的是由燃气动力的植物提供的,这是唯一发射CO2的燃气厂。

同时,在德国,对核能的厌恶已经增长多年。最后,在2011年3月福岛灾难之后,总理默克尔宣布,所有核电厂将在2022年关闭。在最初的几年中,伟大的Energiewende(能源转型)计划似乎进展顺利。由于补贴和个人客户的电价上涨,风电场和太阳能发电厂的密集开发继续。但是,尚未发现任何技术解决方案可以克服可再生能源的主要弱点:在可再生能源上运行的植物平均工作20-30%,并且完全取决于风吹还是阳光照射。因此,他们无法处理能量峰。反过来,当大风降临时,突然由于功率过多而出现网络过载。在这两种极端情况下,整个国家都有停电的风险,当从可再生能源获得超过30%的情况下,能源供应崩溃的风险大大增加。安全需要维护传统的发电厂,由于其灵活性稳定了整个系统。

在德国,随后的核反应堆开始关闭,褐煤发电厂开始发挥关键作用。与核电站不同,它们不仅造成了二氧化碳排放造成的自然环境,而且还需要扩大opencast矿山的需求。环保主义者和柏林在与全球变暖的斗争中以榜样的批评又引起了策略的调整。如今,燃煤发电厂已被燃气发电厂所取代,燃气发电厂发射的二氧化碳减少了三分之一。俄罗斯将通过Nord Stream和Nord Stream 2气管道为他们提供燃料。然而,现在已经不可能退出核电厂的退役。这转弯,尽管二十年前宣布了一家或多个核电厂的建设,但波兰可再生能源的发展仍在遭受苦难。在大流行之前,政府的战略能源基础设施特使Piotr Naimski声称,到2045年底,将建造多达六个核反应堆,总容量为6吉瓦。尽管每个人都知道煤炭能源已经过去了,但有关核电站的声明不希望生效。这是一项非常复杂的事业,在此期间,任何对安全标准的无视都可以唤醒过去的恶魔。

一堆麻烦

美国原子能委员会负责人刘易斯·施特劳斯(Lewis Strauss)于1954年预言:“十五年来,核电将提供太便宜而无法衡量其消费的电力。”“西屋已经完善了PWR反应堆,水压反应堆和GE [通用电气] BWR反应器,沸水反应堆,”《探索:寻找能量》中的Daniel Yergin解释说。这两种类型的第一代反应堆已经遍及世界各地。到1970年,已有15个核电站在62个国家发射,另外89座的建设开始了。他们中的大多数位于美国,苏联,英国,法国,日本和西德。三年后,第一次石油危机爆发了,似乎可以肯定的是,高度发达国家的未来将基于核电厂。但是,第一个问题开始出现。

第一代1000 MW水压反应器每年产生多达20吨放射性废物。最初,美国人将其放入金属容器中,并将其埋在海洋中。苏维埃也做了同样的事情。环保组织的抗议导致集装箱,保证了一千年开始被埋葬在内华达州沙漠中的集装箱 – 忽略了pluthioum-239的半衰期约24,400年的事实。在其他国家,旧矿石被用作废物垃圾场。法国人通过在拉海牙建造一家植物,专门研究放射性铀和pro从废物中恢复。后来,这些元素被丰富并出售给能源公司。在1980年代,包括日本,西德,比利时和瑞士在内的许多国家开始使用法国人的服务。

除浪费外,投资成本已成为同样大的问题。 “新兴的生态运动,尤其是反核运动,迫使其他评论和变化。有必要使混凝土墙变厚,并卸下管道安装并重新设计。发电厂必须重新设计,甚至在施工期间几次。” Yergin强调。他写道:“由于通货膨胀,发电厂也变得更加昂贵,后来,贷款的高利率。而不是六年,建筑花了十个。这也花费钱。电厂耗资2亿美元,最终耗资200亿美元。”后来,他们生产了市场上最便宜的电力,但价格必须包括在内。尽管法国模型处理浪费良好,但直到今天,投资成本仍然是阿喀琉斯的核能脚跟,即使它们不如媒体和公众恐惧。

“自然法则中没有什么可以阻止我们建造更好的核电站。我们被公众不信任所阻止。公众不信任专家,因为他们声称自己是无误的。核能的不信任逐渐出现。在1960年代,每个人都想起了广岛和长崎的命运,但对放射性辐射的恐惧尚未使普通百姓瘫痪。专家设法说服西方社会,核电厂几乎没有燃煤电厂的不同。它所需的只是为反应堆提供更多冷却液,最好是一个巨大的水箱。

安全感开始淡出并不是因为失败,而是媒体所爱的灾难性场景,尤其是在西德。 1975年10月,德斯皮格尔(Der Spiegel)非常生动地向读者展示,如果在路德维希舍(Ludwigshafen)附近建造的电厂的反应堆过热的情况下会发生什么。 “熔融反应堆芯将穿透周围的保护结构。它将以每小时两到四米的速度沉入地面。发射的辐射量将对应于一千枚炸弹的辐射,例如掉落在广岛上的炸弹。这种世界末日的愿景使好莱坞感兴趣,导致新投入人物名为中国综合症。在专业术语中,这个名字意味着反应堆的核心组件严重崩溃。lo和看,在电影发行后两周,1979年3月28日,在人造上的三英里岛核电站发生了失败岛。当备用冷却系统断开检查时,将冷却液供应器爆裂的管道爆裂。反应堆已经变热了,但安全措施奏效了。使用控制棒对每个反应堆进行管理。它们由吸收中子的合金制成。将控制棒滑入燃油杆之间,会减慢链反应。将它们拉出具有相反的效果。当反应器过热时,所有控制杆都落入芯子,从而淬灭了反应。

这发生在三英里岛。但是,由于管道破裂,水倒在反应堆夹克上并立即蒸发,形成了动力块圆顶下的氧气和氢的混合物。一个火花可能会炸毁发电厂。第二天,技术人员在外面抽出了危险的放射性气体。附近哈里斯堡的居民惊慌失措。约有80,000人试图逃离汽车。美国能源部长詹姆斯·施莱辛格(James Schlesinger)的保证,即辐射仅增加了0.03 rem左右,不会伤害任何人,任何人都充耳不闻。那些看过中国综合症的人知道更好。直到五天后,总统吉米·卡特(Jimmy Carter)亲自访问了三英里岛,在电视摄像机在场的情况下,恐慌被征服了。但是,核电厂的不幸才刚刚开始。

该工厂的所有者,西屋屋集团,主要造成了三英里岛的灾难。该发电厂急于建造,以使其在1978年12月30日之前投入运营,以便该公司获得4000万美元的税收减免。发射反应堆后,事实证明冷却液供应管正在泄漏。那时,管理层下令暂时密封泄漏,之后进行了紧急冷却系统的测试,从关闭开始。这是基于假设主管的持续时间更长的假设。“事故是由于一系列相对较小的设备故障导致了操作员错误引起的,”调查灾难原因的负责人海军上将在他的报告中写道。幸运的是,西屋高管没有任何人都不那么想,以至于停用了其他保障措施。七年后,事实证明,即使是这种鲁ck的可能性也是可能的。

1986年4月26日晚上,切尔诺贝利电厂的管理开始尝试对4.块4中的反应堆进行手动控制。为了完全自由,所有自动安全系统都关闭了。在实验过程中,堆叠迅速加热,并且员工阻塞的控制棒不会自动解散链反应。然后,为冷却系统提供水的管道破裂。与三英里岛一样,热反应堆蒸发的水变成氢和氧气。这种混合物的爆炸撕裂了圆顶,并将一块500吨的混凝土扔到了空气中,后来又落入了反应堆中,完全打破了反应堆。外面有50吨燃料,核心融化。由于放射性云,乌克兰北部和白俄罗斯的广大地区被污染。灾难的结果31人丧生(主要是受辐照的消防员),撤离了附近Pripyat及其周围村庄的50,000名居民。 Unscear(联合国原子辐射效应科学委员会)发现,还有更多的伤亡:2000年的一份报告发现,在发电厂和消防员的大约600名员工中,有237名被诊断出患有放射病症状。其中有28人死亡。该报告称,除了甲状腺癌的平均率高,流行病学家没有观察到最受污染区域的癌症发病率增加。在辐照人的后代中未发现遗传缺陷。

海浪

四分之一世纪后,“中国综合症”成为日本人。 1970年代的两次石油危机鼓励日本政府为建造50个核反应堆提供资金。他们保证了国家的能源安全。但是,Haste使他们忘记了在地震定期发生的国家中忘记了他们的副作用。福岛反应堆建在海滨。当2011年3月11日发生巨大的冲击(Richter量表上有9个)时,安全系统正常运行。反应堆自动淬火,冷却系统切换到紧急电源。如果不是大海,那就不会发生任何坏事。构造冲击导致海啸15米的高度,而防波堤只有6米高的高度。大量的水淹没了电厂。发电机下降了,反应堆芯突然停止冷却。然后,水蒸发和氢氧化物混合物爆炸。在外面逃脱的物质比切尔诺贝利逃脱的10倍,事件发生期间没有人丧生。由于灾难的后果直到2018年9月才死亡,第一人民被辐照了。然而,再次,一波恐惧席卷了整个世界。

恐惧的总和

福岛的灾难对核能部门的巨大打击(即使没有它,也遭受了不良压力),并导致了公众的恐惧,即使到1980年代中期,全球运营的反应堆的数量已经达到430,并停止了增长。在法国,日本,苏联(后来,俄罗斯),韩国和中国仍在建造新的,但在其他地方逐渐被拆除。唯一将其整个能源系统基于核电厂的国家是法国,它们在那里产生了超过80%的电力。芬兰还专注于核能的发展。目前,两家核电站产生了该国约30%的能源,一旦建造了第三次核电站,这将达到60%(其余的将来自可再生能源)。但是,大多数国家仍然认识到核工业是一个死路。使用较少铀的同时减少废物量的更好的第三代反应堆的出现并没有改变。 EPR(欧洲加压反应堆)由两家公司开发,即法国框架和德国西门子,具有四倍的安全系统和加固,甚至可以承受飞机坠毁的影响。反过来,GE Hitachi的ESBWR(经济简化的沸水反应堆)除了表现出相似的耐药性外,还需要最少的冷却液,并将过量的热量直接排入大气中。

有更多的创新建筑,但是由于亚洲国家的快速发展,它们才开始引起兴趣,因此对廉价电力的需求增加。核电站每年使用大约30-50吨铀。以每公斤55美元的市场价格,每年250万美元的燃料成本非常便宜 – 比燃煤电厂燃料的燃料成本便宜100倍。据估计,已知的铀沉积物将持续约300年。同时,与原油一样,此截止日期可能会更加遥远,因为多年来一直没有寻求新的截止日期。因此,令人惊讶的是,2019年4月,中国为其核能部门的广泛扩展制定了一项计划。今天,中国核电站的总容量约为42吉瓦,但在100年内将超过100吉瓦。然后,中华人民共和国将在这一领域超越美国。韩国提出的目标略有雄心勃勃,宣布核电增加三分之一。

欧盟将采取什么道路?反对二氧化碳排放的斗争决定了其能源政策的方向,可再生能源是优先事项。但是,为了使经济完全依靠它们,有效的能量存储是必要的 – 能够在过量生产的情况下积累电力并在没有阳光和风的情况下释放出电力。甚至锂离子细胞也无法完全应对此任务。通过设计自给自足的建筑物,从太阳能电池和热泵中汲取能量,正在尝试避免缺乏这种元素。但是,在城市和整个国家的规模中,不能更换大型发电厂,而唯一不发射二氧化碳的电厂是核电厂。这一事实意味着即使在欧洲,他们的文艺复兴时期的缓慢仍在继续。目前,欧盟郊区(芬兰,匈牙利,立陶宛,捷克共和国和斯洛伐克)的国家正在现代化旧植物或建造新植物。在短短的一年内,就开始建造60多个新反应堆。尽管公众不满,但很快就会开始更多的投资。目前,对“中国综合症”的恐惧比担心全球变暖和突然的能量短缺和停电的恐惧要弱。

乔安娜·菲埃尔(Joanna Figiel)从抛光剂翻译

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