福島核危機爆發(fā)后，日本方面用了大量海水試圖冷卻反應(yīng)堆，這引發(fā)人們的思考，在正常情況下，一座反應(yīng)堆的運行需要多少冷卻水?目前，全球現(xiàn)有的核電站都是將水作為冷卻劑，但是，隨著河水及湖水溫度的上升，這也導(dǎo)致全球核電站的發(fā)電量下降。有專家表示，由于氣候變化引發(fā)持續(xù)熱浪，這種情況只會加劇，甚至?xí)?dǎo)致選址參數(shù)的更改。
美國咨詢師格里表示：“作為一項長期的策略，未來核電業(yè)的選址可能會有所改變，以尋求更好的水資源。”格林曾在美國電力研究所工作數(shù)十年。同時，新技術(shù)也將為我們帶來減緩這一問題的希望。
美國能源部就是負責(zé)設(shè)計下一代核電站的主力軍之一，其設(shè)計的堆型所需水量低于普通堆型。但是，這項工程也面臨許多挑戰(zhàn)，如成本及執(zhí)行障礙等，美國能源部預(yù)計第四代核電站至少在未來20年里無法實現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模。同時，這其中到底有多少問題，現(xiàn)在還不知曉。
位于美國坎布里奇市的核能環(huán)境監(jiān)測組織——環(huán)境科學(xué)聯(lián)盟的早前數(shù)據(jù)表明，在2010年，美國有7臺核電機組不得不由于冷卻水溫度上升而減少發(fā)電量，這些核電機組分別位于新澤西州、賓夕法尼亞州、伊利諾伊州和佐治亞州。雖然這種情況不會引發(fā)安全事故，但是會帶來經(jīng)濟風(fēng)險，也會降低核電站的利用率。田納西州曾有一座核電站，去年夏天由高溫造成持續(xù)8周的時間，發(fā)電量被迫減半，這直接導(dǎo)致經(jīng)濟損失5000萬美元。2003年，歐洲遭遇過熱浪，法國當時將核電站發(fā)電量減少了4000兆瓦，這相當于關(guān)閉4座核電站，而此時正是空調(diào)用電最猛的時候。
在美國的104座反應(yīng)堆中，其中約1/3位于美國東南部，這個地區(qū)易受熱浪侵襲。該地區(qū)風(fēng)能發(fā)展比較落后，核電由于零排放而受到青睞。核電占到這個地區(qū)大約1/4的發(fā)電量，而美國全國核電發(fā)電比重占到20%。今年3月，美國核電監(jiān)管委員會收到16份核電許可申請，用以在東南地區(qū)建造新核電機組。
在美國田納西州東部城市諾克斯維爾，清潔能源咨詢公司分析師薩拉·巴拉克表示，未來在建新核電站時，氣候因素必須考慮進去，因為一座反應(yīng)堆的造價高達上百億美元，其服役時間也長達60年。據(jù)美國國家地理的分析，美國燃煤發(fā)電、天然氣發(fā)電每年所耗水量多于農(nóng)業(yè)用水。整體來看，核電所耗水量比化石燃料發(fā)電廠高出25%。環(huán)境科學(xué)聯(lián)盟主管大衛(wèi)·洛克博姆表示，未來在核電站選址方面，我們應(yīng)該更多考慮環(huán)境因素。當考慮在哪兒建核電站時，我們應(yīng)該查看這個地區(qū)的地震記錄和降雨頻率。核電站雖然是應(yīng)對氣候變化的一種方式，但是，我們的確需要將氣候變化這一因素納入核電站的選址當中。
熱浪主要出現(xiàn)在夏季，這時候往往水溫較高。如果核電站的冷卻水在循環(huán)后溫度超過一定范圍，環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)就會禁止其注入河中，因為這會對魚類造成危害。如果這一情況出現(xiàn)，核電運營商就必須減少發(fā)電量。
盡管核電站所需水量更大，但是化石燃料發(fā)電站事實上也經(jīng)不起這種熱浪的沖擊。從單程冷卻系統(tǒng)來看，核反應(yīng)堆每產(chǎn)生1千瓦時電量，需要耗水25-60加侖，而煤炭每千瓦時發(fā)電量的耗水量是20-50加侖。
美國80%的核電站都建在內(nèi)陸，依靠河水和湖水來給反應(yīng)堆進行冷卻，相比海水，湖水和河水更易受熱。其實，除了給核電站注入循環(huán)冷卻水，運營商還有其他方式用來冷卻反應(yīng)堆，那就是通過建一個冷卻塔用空氣來蒸發(fā)蒸汽。冷卻塔的耗水量比單循環(huán)冷卻系統(tǒng)少了90%，但是冷卻塔的最終成本也高出不少。在單循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，核電站的冷卻水最終是要流回湖中或河中。如果運用冷卻塔，蒸汽直接被揮發(fā)，消失在大氣中，因此需要重新注水以保證蒸汽的產(chǎn)生。冷卻塔往往只能用于內(nèi)陸核電站，因為海水有腐蝕作用。
另外，新技術(shù)的發(fā)展也將減緩氣候變化對核電站的影響。美國電力公司Dominion目前在弗吉尼亞州有兩臺核電機組，并正準備在同一地點新建一座。這臺新機組將包含一個混合冷卻塔，它在帶走熱量的同時水也不會蒸發(fā)。這個冷卻塔包含了干濕冷卻技術(shù)，這一技術(shù)在歐洲核電站中已有使用，但是在美國還沒有運用。
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