更热的核武器以获得更低的利率? - 彭博社
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卡伦·F·科恩威尔驾驶着一辆行驶了330,000英里的1966年款野马,并坚称“只要维护得当,这辆车就会持续使用我想要的时间。”她对核电站也有同样的看法。作为通用电气公司的工厂升级项目经理,科恩威尔表示,一些核反应堆可以安全地运行得比其原始许可证允许的时间更长、更热。她正在帮助公用事业公司向核监管委员会(NRC)申请许可,以提高温度并延长反应堆的使用寿命。如果她成功,结果可能会对公用事业公司带来好处,某些电价小幅下降,而批评者则指责这会增加核事故的风险。
随着电力公用事业之间竞争的加剧,公司渴望从其高成本的核电站中榨取最大收益。爱迪生电力研究所1994年的一份报告得出结论,截至1993年1月,只有25%的美国核电站的发电成本低于天然气、煤炭和其他能源来源的发电机。然而,公用事业公司不愿意关闭其核电站,部分原因是股东不想因提前减记资产而遭受巨大的收益损失。
对电力的渴望。由于停机并不是一个吸引人的选择,许多公用事业公司希望通过从电厂中榨取更多电力来改善不利局面。提高核裂变的速率可以在仅小幅增加铀燃料支出的情况下产生更多电力——并可能需要一些新设备的投资。将电厂的运行时间延长至原本许可的40年使用寿命后的20年,也改善了它们的经济性。
公用事业公司已经在挑战电力限制。早在六月,NRC可能会收到来自GE客户北方州电力公司的申请,要求将其25年历史的蒙蒂塞洛(明尼苏达州)核电厂的热输出提高6.3%,超过其设计最大值1,670兆瓦。由于蒙蒂塞洛是在许多今天昂贵的安全措施被要求之前建造的,它已经相对便宜地生产电力。这次“提升”将使其输出更加便宜,有助于降低NSP的电价。明尼阿波利斯的公用事业公司对其增产请求持乐观态度:为了准备获得批准,它已经用更高容量的设备替换了一台涡轮机和大部分另一台涡轮机。
NRC对一种更温和的电力增加形式持积极态度。在这种情况下,最初被许可在低于其设计容量下运行的电厂被允许将热输出提高到设计限制。这种增加通常为5%或更少,已经授予全国110个反应堆中的36个,还有更多待处理(表格)。
但北方州的请求将标志着公用事业公司首次寻求对已经在其极限运行的电厂进行增产。如果请求获得批准,可能会引发其他请求。GE正在帮助另外三家公用事业公司准备研究,以证明超出其设计限制的热量生产是合理的。西屋电气公司也在与希望扩展边界的客户合作。科恩威尔说:“他们第一次尝到了额外电力的滋味,他们想要更多。”
古董。目前,较少的公用事业公司表示有兴趣将许可证延长超过40年。确实,这将增加收回初始电厂投资的时间。但在老旧电厂中更换部件可能会变得极其昂贵。而且与经典的野马车不同,古董核电厂并没有什么迷人之处。即使是巴尔的摩燃气与电力公司,这家在可能的许可证续期请求方面做了最多工作的公用事业公司,也“尚未决定这是否是正确的选择,”BG&E的生命周期管理首席工程师巴斯·W·多罗舒克说。
北方州在放弃寻求蒙蒂塞洛额外20年使用权之前,考虑过这一选项,并转而追求提升功率。但GE的科恩威尔表示,这两种选择可以并行进行,因为在40年后继续运行一座电厂将有助于公用事业公司收回与功率增加相关的设备成本。
在核反应堆中提高温度有多安全?很难确定。更高的温度和压力对电厂造成更大的压力,并在发生事故时使情况复杂化。如果冷却剂丢失,紧急冷却水无法迅速泵入,燃料棒周围的包壳材料可能会变得过热并开裂,泄漏放射性物质。或者如果涡轮突然停止,蒸汽流动中断,安全阀需要及时打开,以避免核心内出现巨大的压力激增,这可能导致冷却系统泄漏。
快捷方式。功率增加让公共公民的关键质量能源项目的律师詹姆斯·P·里奇奥感到担忧,这是拉尔夫·纳德组织的一部分。他表示,这发生在公用事业公司因成本压力和放松监管而受到诱惑采取安全捷径的时刻。他指出,例如,核管理委员会(NRC)已将操作限制的清单缩短了40%,如果超过这些限制,电厂将被迫停机。里奇奥说:“这个概念应该是‘深度防御’。他们在两端缩小了安全屏障。”
GE、威斯汀豪斯和公用事业公司都表示,泵和阀等关键项目的设计比必要的更为保守,因此在更高的温度和压力下操作还有足够的余地。蒙蒂塞洛涡轮系统工程主管史蒂文·J·哈默表示:“设计数字在某种程度上是任意的数字。我们正在向[NRC]展示我们有可接受的安全裕度。”
NRC同时表示,详细的计算机模拟和风险管理科学的进步使得在增加功率后,能够削减法规并仍然对安全边际保持信心。而公用事业公司正在更安全、更高效地运行其核电厂。根据核电运营研究所的数据,1995年美国中位数电厂发电量达到了其潜在电力的82.6%,而1980年仅为62.7%。
尽管如此,在核电厂这样复杂的系统中,当热量增加时,永远无法确保不会发生事故。NRC系统、安全和分析主任加里·M·霍拉汉表示:“可以公平地说,总体上,我们正在面对更困难的案例。”对于监管者来说,问题归结为:一定程度的廉价兆瓦增加与最佳估计的风险增加之间的权衡。