新一轮“核复兴”及其挑战
近几年来，一些国家提出重新开发核能的建议。
然而，全球依然对核能的高昂成本、安全、保障及防止核扩散等问题感到担忧，这一建议是否能实现目前还无法确定。
只能说，我们可能会迎来第二次”核复兴“。
早在本世纪初，就有国家宣称要进行第一次“核复兴”，但这并未实现。究其原因，除了当时高昂的传统技术成本外，2011年日本发生“福岛第一核电站核泄漏事故”也使第一次“核复兴”以失败告终。然而，仅仅十年之后，一场新的“核复兴”又席卷而来。
2021年11月，在格拉斯哥举行的COP26（第26届联合国气候变化大会）上，有人认为全球要转型发展低碳能源，就需要将核能利用起来，随后这一观点也被欧盟重新提出。这一观点最终成为了第二次“核复兴”的“导火线”。
“核复兴”的支持者认为，核能可以提供稳定的基载电力供应，且在此过程中温室气体排放量较低。大部分温室气体并不是从核发电过程产生的，而是在发电厂建设的过程中生成。此外，核能还可以为脱盐、制氢和工业供热提供清洁能源，这些都是目前需求正在不断增长的产业。然而，全球核电格局正在发生改变，要实现“核复兴”，必须关注几个严峻的挑战。
风起云涌的全球核电格局
全球民用核电主要在两个方面发生了变化:反应堆技术和国际反应堆市场。
反应堆技术
过去60年建造的大多数民用核电反应堆都具备很大容量，通常在500-1200兆瓦（MWe）之间，并用水作为冷却剂， 最常见的是压水式反应堆（PWR）。这一时期，民用核电反应堆的安全和发电效率等多方面都得到了改善，最近，研究人员还为其设计了“被动”安全功能，一旦发生意外事故，反应堆几乎不需要借助外力就能保障自身安全。这便是“第三代+反应堆”。迄今为止。全球目前只有几座已经建成的这一种反应堆，主要集中在欧洲和中国。欧洲在这种反应堆的建设过程几经波折，遭遇乐了预算超支和施工延误。
未来，反应堆建造的模块化将大大提高施工的效率。少量的主要部件可以在一家或多家工厂生产后送到现场组装，这样就不需要在现场建造反应堆。从原则上来说，大规模生产统一规格的反应堆可以减少建设费用。此外，这些被称成为小型模块化反应堆（small modular reactors, SMRs）的容量比传统的反应堆小，一般不超过300兆瓦，什至可以小到 10兆瓦至20兆瓦，
SMRs主要分为两类。第一种使传统水冷式设计，已可以更小的模块化形式交付。该技术已通过验证，将成为首个商用SMRs。俄罗斯已经在北极地区建设了一个装载在驳船上的这种类型反应堆。
第二种是先进模块化反应堆 (advanced modular reactors, AMRs)。它们依靠完全不同的技术和冷却系统，例如熔盐、高温液体氟化钍、行波和快中子反应器。据称，这种设计因为不是利用水作为冷却剂，且在低压下操作，因此要比水冷式设计安全很多。这种设计也会更有效率，所需核燃料较少，产生的废弃物也更少。但这些设计大部分都处于开发阶段，只有极少数投入了商业运营。2021年，中国首次将高温气冷反应堆接入国家电网。
此外，还有人们期待已久的核聚变技术。它会像太阳一样运作。核聚变可以提供大量能源，而且对环境的影响很小，安全系数更高，放射性废料的半衰期更短。
国际市场
俄罗斯、美国、法国和印度等已建立核电的国家将会继续通过自力更生的方式研发设计并增加各自拥有的反应堆数量。过去，中国主要依赖进口技术，但如今也逐渐加大了自主研究核反应堆的力度。其他大多数正在建造或希望建造新反应堆的国家都还未拥有自主研发的能力，基本依赖于国外的技术。
在民用核电发展的头几十年里，核反应堆主要的国际供应商基本都来自拥有大量核电项目的国家，主要包括美国、俄罗斯、法国和加拿大。如今，美国和法国的民用核电行业在国内面临着严峻的财务困难，几乎无力承担常规反应堆的出口业务。相比之下，在政府的大力支持下，俄罗斯原子能公司Rosatom正在越来越多的国家中积极建造或计划建造常规反应堆。同样，中资供应商也得到了政府的支持，开始在海外寻找机会。韩国电力公司（KEPCO）也在2009年与阿拉伯联合酋长国谈成了第一笔海外出口业务；然而由于国内问题，此后再也没能达成任何新协议。
除了俄罗斯、中国和韩国，美国、加拿大、法国、日本和英国等企业也在研发水冷式SMRs。同时，不少在上述国家的相关企业也在研究各种AMR技术。
还有一些国家正在向国外供应商采购以扩大它们现有的反应堆数量：例如依赖俄罗斯的斯洛伐克和伊朗、依靠法国电力公司(EDF)的芬兰和英国，以及得到中国支持的巴基斯坦。
此外，全球还有大约40个“新成员”。他们目前还没有自己的民用核反应堆，但是这些国家中有的已正在评估阶段，还有的已有计划建造自己的第一个核反应堆。其中，白俄罗斯、孟加拉和土耳其已开始核反应堆的建设；这三个国家都得到了俄罗斯Rosatom公司的援助。埃及和波兰目前正在考虑美国、日本和韩国的供应商。其余国 家的情况各不相同，有的坚称要开展核项目，而来自亚洲、非洲和拉丁美洲一些中低和低收入国家则认为核项目可有可无。
扩大核电面临的挑战
无论选择何种技术，也无论一个国家处在民用核电能发展的任何阶段，核电站与反应堆的建设都面临着几个关键问题。如今，我们面临的最大挑战是成本问题。先进的技术和更高的安全标准令建造成本大幅上升，尤其是在项目管理松懈的西方国家。俄罗斯和中国的企业似乎具有更有效的项目管理能力；即便如此，建造一座大型反应堆仍需高达数十亿美元的成本。在电力市场竞争激烈的国家，成本问题更加严峻。在这种情况下，如果当地政府或他国供应商政府不能在电价上提供援助，想要为核项目筹集资金是一件非常困难的事。
政府在考虑建造核电站时，多少都需要考虑群众的意见。群众最关心的是核电站的安全以及处理废弃物的问题。此外，发电成本也可能会引发争议。不同国家对核电的看法不同；但即便在同一个国家，不同社会群体也会有不同的意见。除此之外，舆论随时都可能发生改变，尤其是在发生重大核事故之后。比如1986年 “切尔诺贝利核电站事故” 就令西欧大部分地区停止建设核电站。
如今更多国家正在计划或考虑发展核项目，因此在某些情况下，我们需进一步考虑各国如何能有效地管理、保障核项目的安全。核项目的开发是百年大计；其中还需要考虑如何规划和筹备、运营工厂、长期管理废料，一旦工厂关闭，又该如何处理等问题。国际原子能机构（The International Atomic Energy Agency ，IAEA）发布了很多指导性文件，开办了相关培训课程，并派遣特派团访问和帮助那些没有经验的国家。俄罗斯的供应商和政府还会为东道国政府提供技术和监管培训，提升他们建设核项目的能力。即便如此，未来几十年里一些政府也难以维持高标准的安全和安保治理。日本“福岛第一核电站事故”以及韩国核电行业发生腐败和管理不善的丑闻就是其中的例子。
新型SMRs和AMRs也面临着一些问题。目前我们只是听说了它们的优点：更加安全、高效、用途广泛、可在多地运用、产生较少的废弃物，但这些都有待证明。没有发电厂愿意通过长期运营来证明这些优势，也没有供应商愿意扩大生产规模来探讨如何降低成本。事实上，大部分新型SMRs和AMRs仍处于测试阶段。此外，如果各供应商向他国出售不同设计的反应堆，还会遇到新的问题–反应堆设计的审批标准和东道国的建设监管系统可能会出现不一致。
一般来说，反应堆设计审批程序是这样的：首先，卖方国政府对反应堆进行检验，这期间可能会花费几年时间，之后各个东道国将会进行再一次评估，这又要花费数年时间，而且有可能需要对设计进行修改。这样的方式不仅达不到模块化生产的目标，也无法迅速展开行动应对迫在眉睫的气候问题。如果卖方国家能与东道国进行双方或多方协商，让东道国接受卖方国的设计标准，再由卖方国的监管机构向东道国监管机构提供长期帮助，也不失为一个好方法。
筹备第一座核电站是一个漫长的过程。国际原子能机构制定了一个“里程碑方案” (milestone Approach)，详细描述了新核电站投产前新手国家需要采取的步骤。要落实相关法律法规、增强政府机构治理能力、完善核电站建设程序，可能会花费十年或更长的时间。就连以效率著称的阿拉伯联合酋长国，从决定计划核项目到第一座核电站投入商业运作，也花了足足13年的时间。任何试图走捷径的做法都可能会削弱核项目在国内甚至国际上的可信度，但我们也可以制定一套国际公认的法规和程序，让研发SMRs或AMRs的新手国家采用。然而，国际社会不能无视各别国家低水平的治理能力以及解决公众对核问题的担忧的迫切需要。
总结: 核能未来尚不明晰
无论是传统核能还是新式核能，都有望为许多国家（包括发达国家、工业化国家和发展中国家）带来大量低碳能源。然而，目前想要利用核能仍面临着许多挑战，例如高昂的成本、公众对核的认知、政府对安全和安保的有效治理，以及核项目建设的漫长过程。除此之外，新反应堆设计的一系列优势也尚未得到证明。
编后语：乌克兰冲突造成的影响
乌克兰冲突令俄罗斯的国际声誉和信誉受到了严重损害，这必将会让各国政府重新思考是否应将俄罗斯国家原子能公司Rosatom作为反应堆的供应商，该公司多年来为提升企业形象的努力也将付诸东流。此外，俄罗斯还将大幅减少现有核项目及新项目的资金，这反而为全球其他供应商提供了机会，尤其是美国和中国。
作者Philip Andrews-Speed博士：
新加坡国立大学能源研究所能源安全部高级首席研究员兼负责人
2022年3月