日前，中國核電技術(shù)公司重組的消息，再度引發(fā)業(yè)界對2015年核電加速的猜想。從全球來看，當(dāng)今31個國家都在利用核能發(fā)電，約提供全球5.7%的能源和13.0%的電力。美國是全世界最早開始利用核能（包括軍用和民用）的國家，也是當(dāng)前全球核電技術(shù)最先進(jìn)、核電裝機(jī)最多的國家，其發(fā)展歷程對于中國的核電發(fā)展有著重要的參考意義，本期數(shù)說能源從不同側(cè)面帶您認(rèn)識美國核電的過去、現(xiàn)在和未來。
核電在美國能源中的地位舉足輕重
美國當(dāng)前共有100臺核電機(jī)組，夏季凈裝機(jī)容量約為0.99億千瓦。歷史上核電機(jī)組數(shù)量最多的年份是1990年，達(dá)到了112臺。夏季凈裝機(jī)容量最多的年份是2012年，達(dá)到了1.02億千瓦。上世紀(jì)70～90年代是美國核電的快速增長期，1990年之后，核電占總發(fā)電量的比例維持在18%～21%，占一次能源消費(fèi)總量的比例維持在7%～9%。
美國核電站分布
目前，美國有19家企業(yè)和聯(lián)合體正在研究、申請?jiān)S可或建造超過30個核反應(yīng)堆。美國核能管理委員會正在審核14個核電廠的9個聯(lián)合許可證。
美國的100臺核電機(jī)組分布在31個州，由30個不同的企業(yè)運(yùn)營。其中有65個是壓水反應(yīng)堆，35個是沸水反應(yīng)堆。這些核電機(jī)組幾乎都是在1967～1990年間建造的。
美國的大部分核電站都分布在密西西比河?xùn)|岸。伊利諾伊州共有11臺核電機(jī)組，是全美擁有核電機(jī)組最多和裝機(jī)容量最大的州；南卡羅萊納州次之，共有9臺核電機(jī)組。
全美最大核反應(yīng)堆是位于密西西比州吉布森港的大海灣核電站，凈裝機(jī)容量為1350兆瓦；最小的核反應(yīng)堆位于內(nèi)布拉斯加州卡爾洪堡，凈裝機(jī)容量為478兆瓦。
美國與其它核電大國比較
美國的核電發(fā)電量排名全球第一，2013年的發(fā)電量達(dá)到了7890億千瓦時，約占全球總量的1/3。
法國、俄羅斯、韓國、中國分列2～5位。日本的核電裝機(jī)容量在全球排名第三，在2011年福島核泄漏事故之前，核電提供了30%的電力。事故之后，日本關(guān)閉了54座核電站，2013年的發(fā)電量只有139億千瓦時，提供了1.7%的電力，但目前已經(jīng)陸續(xù)重新開啟了48座核電站。法國的核電發(fā)電量占全國發(fā)電總量的比例排名全球第一，達(dá)到了73.3%。中國目前共有23臺核電機(jī)組，但核電占總發(fā)電量的比例只有2.1%，發(fā)展核電的潛力很大。
美國的鈾燃料來自哪里？
2013年，美國的核電廠共購買了5700萬磅鈾燃料。其中，只有17%由國內(nèi)生產(chǎn)，83%從國外進(jìn)口。其中，35%來自于哈薩克斯坦、俄羅斯和烏茲別克斯坦等前蘇聯(lián)國家，19%來自大洋洲的澳大利亞，15%來自馬拉維、納米比亞、尼日爾和南非等非洲國家，14%來自北美的鄰國加拿大，1%來自巴西、中國、捷克、德國、匈牙利、和葡萄牙等國家。
美國的核廢料處理
核燃料循環(huán)包括開采、研磨、轉(zhuǎn)化、濃縮、加工、發(fā)電、乏燃料儲存、乏燃料后處理、核廢料處理等環(huán)節(jié)。
核燃料循環(huán)中產(chǎn)生的廢物可按其輻射量分為高、中、低放射性廢物，一般的處理方式參。
從核電站中取出的乏燃料，有高溫、強(qiáng)放射性等特點(diǎn)，無法立即處理。目前通行的做法是在核電站里建造一座乏燃料水池，將剛?cè)〕龅姆θ剂蟽Υ嬖谒刂欣鋮s。隨著長時間的衰變，核廢料放射性會減少，如果處置得當(dāng)并不會對環(huán)境造成影響。
截至2013年年底，美國的乏燃料儲存在38個州，100多個臨時儲存點(diǎn)。
美國民眾對核電的態(tài)度
美國能源部預(yù)測，到2040年美國的電力需求增幅將達(dá)到28%，這意味著需新建數(shù)百座發(fā)電廠。如果要保持核電占發(fā)電總量20%的水平，需要在2040年前新建20～25個新的核電反應(yīng)堆。
長期來看，美國民眾對核電的支撐程度越來越高。1990年代之前，美國民眾對核電的態(tài)度幾乎是對半分。隨后，支持核電的比例逐漸成為社會主流，支持與反對的比例分別維持在70%和30%左右。2013年9月的調(diào)查結(jié)果顯示，70%的美國民眾認(rèn)為全美在運(yùn)的核電機(jī)組的安全性高，15%的民眾給出了安全性低的評價，另外15%則給出了安全性中的評價。
美國核電的未來
在技術(shù)路線上，美國主推的是壓水堆和沸水堆路線。近年來，美國開發(fā)了數(shù)種先進(jìn)的機(jī)型技術(shù)，包括沸水堆方向的ABWR（唯一商運(yùn)的三代技術(shù)）、ESBWR（號稱三代+技術(shù)）, 以及AP1000等。在壓水堆領(lǐng)域，主要是APWR技術(shù)。
第四代核電技術(shù)由美國能源部發(fā)起，聯(lián)合法國、英國、日本等9個國家共同研究，目前仍處于開發(fā)階段，預(yù)計(jì)可在2030年左右投入應(yīng)用。2000年5月，由美國能源部建議、美國阿貢實(shí)驗(yàn)室安排的全世界約100名教授進(jìn)行了研討，提出了第四代核電站14項(xiàng)基本需求。
