核能正蓄勢待發準備迴歸，問題在於如何建造反應堆——《華爾街日報》

西方國家正在大力押注核能，儘管數十年前的安全擔憂曾使其失寵——只是它們已喪失了建造反應堆的專業能力。

各國政府希望利用核能的無碳電力來應對氣候變化並減少對俄羅斯石油和天然氣的依賴。美國、法國和中國正在支持新一代反應堆的研發，這些反應堆旨在比早期設計更易建造且更安全。俄羅斯對烏克蘭的入侵加劇了讓這些反應堆投入使用的緊迫感。

這些雄心在西方面臨重大障礙。在多年迴避核能後，那些開創核時代的國家缺乏具有反應堆建設經驗的管理者和技術工人。美國和歐洲各地已開工的少數核電站普遍延期數年、預算超支數十億美元。這些項目導致企業破產，並暴露出歐美核工程技術能力的薄弱。

在法國，弗拉芒維爾核電站一座尖端反應堆的建設本應鞏固該國擺脱外國能源供應的獨立性，並以近乎零温室氣體排放的方式發電。

該反應堆原定於2012年完工。十年後，焊工仍在修復七年前發現的問題，他們帶着焊槍擠進反應堆錯綜複雜的管道系統，並使用機器人修復反應堆冷卻系統中100多處不合格焊縫。

“質量遠未達到預期水平，”法國核安全局副局長朱利安·科萊表示。

喬治亞電力公司正在建設兩座反應堆，這是美國三十多年來首批破土動工的新核電機組。該項目進度滯後，成本已超預算數十億美元。“我們必須培訓焊工和其他工種成為核能工人，”喬治亞州伯克縣沃格特爾電廠施工現場的工會官員威爾·索爾特斯説，“國內這類人才幾乎絕跡，僅存者不是退休就是已故。”

1979年賓夕法尼亞州三哩島與1986年切爾諾貝利的核事故後，西方國家基本停止了新反應堆建設。反核廢料儲存安全隱患等議題成為環保運動的基石。

2011年日本福島核泄漏事故進一步促使多國棄用核能。美國收緊監管，德國則決定全面關停核電站——這一行動將於今年完成。

法國弗拉芒維爾核電站建設中的儲水罐。圖片來源：本傑明·吉雷特/彭博新聞弗拉芒維爾反應堆建築內的工人。圖片來源：SARAH MEYSSONNIER/REUTERS如今，這些擔憂正讓位於減緩氣候變化的迫切需求。國際能源署表示，預計到2050年，全球核電產能必須翻倍，才能實現所謂的淨零排放——即温室氣體排放量極低，完全可以被森林和其他吸收大氣中碳的自然方式所抵消。科學家們表示，實現淨零排放對於履行《巴黎氣候協定》至關重要，該協定呼籲各國政府將全球變暖幅度控制在比工業化前水平高1.5攝氏度以內。

英國、波蘭、捷克和荷蘭都已宣佈新建反應堆的計劃，為歐洲已有數十年曆史的反應堆羣增添新成員。法國70%的電力已來自核電站，該國正開始按照核工程與建設的嚴格要求培訓數千名工人，作為建造多達14座新的大型反應堆和其他小型反應堆計劃的一部分。

由於反應堆管道出現意外腐蝕，法國最近關閉了12座反應堆，導致該國在俄羅斯減少對歐洲天然氣供應之際更加依賴燃氣發電。法國官員正爭分奪秒尋找問題的根源，以期趕在明年冬季前解決。

在美國，去年的基礎設施法案批准撥款32億美元用於開發新一代核電站。比爾·蓋茨創立的泰拉能源公司提出了一種新型反應堆設計，稱其建造將更為簡便，因為它不需要在現行反應堆設計標準的高壓下運行。

美國和歐洲的其他公司正提議建造小型模塊化反應堆，以降低核能建設的成本。支持者表示，由於這些反應堆可以在工廠的受控環境中組裝，因此更容易建造，有助於避免一些困擾必須在現場建造的大型反應堆的製造問題。

新型反應堆設計還旨在通過更高效地利用鈾來減少廢料產生，相比現有反應堆有所改進。

這些先進反應堆的設計尚未獲得監管機構的批准。它們同樣需要大量高技能的核能工人，並開發一種新型核燃料——即高丰度低濃鈾——這種燃料從未在商業規模上使用過。

“我們面臨的最大風險是供應鏈問題，”泰拉能源發言人傑夫·納文説。“我們需要熟練的工人——焊工、普通建築工人。其中一些工人需要特定的培訓。這無疑是一個令人擔憂的問題。”

風力渦輪機、太陽能電池板和其他可再生能源技術的電力成本下降，引發了關於核能是否值得投資的疑問。儘管供應鏈問題最近阻礙了其部署，但用於在風力和陽光不足時儲存電力的電池已經在商業上變得可行。

“為什麼不開發更多更安全、更便宜且建造速度更快的可再生能源呢？這完全沒有道理，”斯坦福大學土木與環境工程學教授馬克·雅各布森説。“儲能會增加成本，但相對於新建核電站來説，這個成本微不足道。”

2019年，佐治亞州沃格特勒電廠，一個穹頂被吊裝至核反應堆安全殼建築上。圖片來源：Michael Holahan/Associated Press在美國，沃格特勒電廠的計劃可追溯至2008年，當時南卡羅來納州和佐治亞州決定採用西屋公司(Westinghouse)名為AP1000的新設計建造反應堆。西屋公司表示，由於採用了被動安全系統，該反應堆將更加安全，在發生事故時可依靠重力和其他自然力冷卻堆芯。與早期反應堆相比，該反應堆的閥門、管道和泵也更少。

南卡羅來納州的公用事業公司為V.C. Summer核電站訂購了兩座反應堆，而佐治亞電力公司(Georgia Power)為沃格特勒核電站訂購了兩座反應堆。為了降低成本並提高質量，西屋公司及其合作伙伴Shaw Group Inc.決定採用一種新的核電站建設策略：在工廠鍛造反應堆部件，然後在核電站現場組裝。

製造工作將在路易斯安那州查爾斯湖的Shaw工廠進行，該地區石油和天然氣工業蓬勃發展。負責Shaw核部門質量控制的Christopher Hartz表示，該工廠的許多工人沒有核焊接經驗，難以滿足該行業嚴格的標準。

Hartz説：“他們焊接的第一個模塊部件看起來像椒鹽捲餅。”

2010年，Hartz帶領一個包括V.C. Summer和沃格特勒高管在內的團隊對該工廠進行了審計。他説，他們發現製造質量有所退步，並投票決定停止工作。Hartz説，當他告訴工廠的一位經理時，這位經理向他扔了一把拆信刀，差點打中他。幾個月後，Hartz辭職了。

監管機構和工會官員表示，該工廠最終運往沃格特勒的偽造部件工藝拙劣。

“焊縫不符合標準，簡直糟糕透頂，“喬治亞州工會官員索爾特斯先生説，“我們的工會焊工不得不磨掉他們做的所有東西並全部返工，這從一開始就拖累了工程進度。”

已被新業主接管的肖氏集團拒絕置評。

在美國，西屋電氣因沃格特勒和V.C. Summer核電站的成本超支不堪重負，於2017年宣佈破產。同年晚些時候，訂購V.C. Summer核電站反應堆的南卡羅來納州公用事業公司桑提·庫珀和斯卡納集團取消了該項目。

喬治亞電力及其母公司南方公司繼續推進沃格特勒的兩個反應堆建設。公司表示目標是在明年第一季度投用首個反應堆。

“我們知道建造美國30多年來首批新核電機組將充滿挑戰，“喬治亞電力表示。

法國弗拉芒維爾核電站採用的新型反應堆由法國國有核工程公司阿海琺領銜的財團開發。這種名為歐洲壓水反應堆的設計旨在提高鈾燃料利用效率，並配備新型安全系統（包括當堆芯熔燬時可注水冷卻的裝置）以緩解公眾對核電的恐懼。

法國國有電力公司EDF於2004年訂購了弗拉芒維爾核電站。此前一年，芬蘭企業財團已訂購該型反應堆，計劃建在芬蘭西部奧爾基洛託現有電廠。

2016年芬蘭西部奧爾基洛託核電站。圖片來源：sam kingsley/法新社/蓋蒂圖片社芬蘭核安全局副局長塔帕尼·維羅拉寧表示，該芬蘭項目的問題在施工後不久就出現了。支撐核電站的新的近10英尺厚的混凝土板防水性不足。安全殼結構內部本應使其氣密的金屬襯裏焊接不當。

維羅拉寧稱，該項目最高質量的製造並非來自歐洲，而是來自一個日本財團，該財團鍛造了核電站460噸的反應堆容器。

芬蘭的反應堆於3月開始發電，發電量很小，比預期晚了近13年。一個芬蘭財團已在該反應堆上花費了超過57億歐元（61億美元），最初估計成本為30億歐元。阿海琺已錄得超過55億歐元的虧損。

在法國，最初的目標是讓反應堆在2012年發電。但直到2015年仍未完工，當時分包商指出了冷卻系統幾處焊接的問題。法國電力公司花了一年半的時間才意識到問題嚴重到需要向法國核安全監管機構報告，後者展開調查後發現110處焊接不合格。

監管機構和法國電力公司高管表示，部分焊接問題是由於分包商未從設計方獲得正確的規格説明。官員和法國電力公司高管稱，其他問題則完全是由於焊工缺乏必要的專業知識而造成的失誤。

“我們已經失去了在這種規模和標準下進行焊接的習慣，因為艦隊是很久以前建造的，”負責焊接的EDF高管馬喬裏·哈澤維爾德説，“從事核電工作的人只做維護——所以焊接相當簡單。”

弗拉芒維爾核電站建築內部。圖片來源：本傑明·吉雷特/彭博新聞EDF在1月份將弗拉芒維爾反應堆的燃料裝載日期推遲到2023年年中，比最初預期晚了十多年。它將成本估算提高到127億歐元，幾乎是原價的四倍。

阿海琺和法國政府最終承擔了芬蘭和法國的成本超支。法國政府在2016年因虧損而重組了該公司，EDF接管了該公司的反應堆建造業務。

2016年，EDF的管理層推進了一個新的、更龐大的項目：在英國欣克利角建造兩個反應堆，預計耗資180億英鎊（225億美元）。

由於在可再生能源方面的專業知識而被政府任命為董事會成員的非營利組織高管傑拉德·馬尼恩，因決定加大對核能的投資而辭職。“由於可再生能源成本的崩潰，今天的核能決策存在技術和經濟過時的風險，”馬尼恩在一次採訪中説。

三年後，EDF將項目的成本估算提高到215億至225億英鎊之間，稱挖掘工作顯示該地點的地基不如之前預期的穩定，需要更多的加固。

5月，法國電力公司(EDF)再次將造價上調至260億至270億英鎊之間，並將啓動日期推遲到2027年6月。該公司警告稱，存在進一步延誤的風險。

EDF工人在弗拉芒維爾施工現場穿行。圖片來源：莎拉·梅索尼耶/路透社致信 馬修·道爾頓，郵箱：[email protected]

刊發於2022年6月24日印刷版，標題為《技術流失挑戰核電復興》。