本文将回答美国核能发展的四个关键问题，用清晰的数据带你了解美国核能的过去、现在和未来！
1.美国核工业的成长轨迹及规模如何？
目前，美国核工业的直接雇用工人约10万人，涉及间接就业岗位约50万个，每年创造约400-500亿美元的产值。美国目前在用核反应堆将近100个，总装机容量约为100GW。核电厂在所有电厂中装机效率（年发电时间占比）最高，约占美国年发电量的20％，也是美国零碳电力的最主要来源。
核电站的发电量在过去10年保持稳定
美国大多数核电站建于20世纪70-80年代，目前大多数反应堆已使用了约40年，很多已经达到授权的使用寿命。多数反应堆的授权使用寿命又延长了至少20年。目前，美国仅佐治亚州有沃格特一个在建核电厂，其建设进度落后且预算超支。
在已建成的核电站中，最新的核电站是Watts Bar Unit 2，于2016年并网发电，距第二新核电站已20年。其他核电站面临更多问题，有些核电站斥资90亿美元却只完成了不到40％的建设工程。V.C. Summer 核电站2号和3号单元已完全停建，直到近期才有人愿意投资对其续建。目前，美国核电站的报废的速度已超过了新建的速度。
2.哪个州引领了美国的核能？
美国大多数核电站位于东部地区，伊利诺伊州的核电站最多，共11座，总装机容量约12,400MW。该州的核电发电量也超过了其他州。南卡罗来纳州（58％），新罕布什尔州（57％），伊利诺伊州（53％）三个州核电发电量超过其总发电量的一半。
大部分核电站位于美国东部
美国的大多数铀矿都位于西部地区。由于铀矿价格下跌，2018年美国铀产量达到1950年代以来的最低水平，目前美国铀供应大部分来源于进口的。
美国铀矿主要分布于西部地区
3.目前核能利用面临的最大挑战是什么？
核电厂的成本过高，超支数额巨大，这是核能发展面临的挑战之一。与燃煤电厂类似，核电厂需要足够大的建设规模才能产生经济效益。由于小型电厂成本相对较低且融资更容易，目前美国停建了各类大型发电厂，转为建设小型的可再生能源或天然气发电厂。
虽然美国电力系统的建设经历了垂直整合垄断电力公司、管制放松和促进电力市场竞争等一系列过程，但在核电站建设方面仍面临很多困难。在原有的垄断体系下，建设的风险和成本由众多的纳税人分担，但在管理宽松的地区，风险只能由少数投资者承担。传统核电站的规模和风险超出了大部分投资者的承受限度，美国唯一在建的核电站属于监管垄断，因此有能力承担投资。
大多数核电站需要专门设计，每个核电站在设计阶段都需要进行大量的工程分析以确保其安全性。如同非量产版本的汽车一样，要确保其安全的上路行驶同样需要巨额成本。与此同时，核电站的停建也会导致其供应链的衰弱，从而进一步增加其整体成本。
核工业通过推动小型化和标准化的设计来应对上述两个问题。新型核电站的尺寸为原有的二分之一到三分之一（或更小），且其核心单元在工厂中组装完成，而不是像我们过去建造的大型核电站那样在现场进行组装。NuScale核电站的小型模块化反应堆目前正在申请核监管委员会的许可，有望在本世纪20年代中期在爱达荷州部署十几个单元。
相对于生产的电能，核电厂产生的核废料实际上很少，但对于是否处理、如何处理核废料却存在巨大争议。从政府角度来看，尤卡山（Yucca Mountain）可能是最佳的废物储存场所，但上周，特朗普总统改变了原方案。或许这个地方从一开始就不适合存放核废料。
废物隔离示范项目（WIPP）是储存废弃物的最佳地点，但它目前无法处置核废料。WIPP的选址比尤卡山（Yucca Mountain）要好，因为随着时间的推移，WIPP的所处岩石中的盐分会逐渐吞没并封堵住这些废弃物。在2.7亿年里，水只能在岩石中产生1英寸的位移，这种条件可以更好的保证废弃物不会泄露并污染周围环境。而在尤卡山存储废弃物则面临更大的渗透和泄露风险。
通往内华达州尤卡山核废料处置库的道路
此外，美国核工业的专业人员正趋于老龄化，且很难招募到年轻的工人，人们更愿意去其他行业就业。由于核电厂的关停和劳动力的减少，使得从事相关武器检查的专业人员也减少了，对国家安全也产生了影响。
4.全球视角下，美国的核能行业现状如何？
美国是世界核电第一大国（发电量超过800TWh，占世界总量的30％），是第二位法国的两倍多。但是，法国的核电发电量国内占比70％以上，占比位居第一，是大国中电力碳排放强度最低的国家之一。
中国目前在核电厂建设方面居世界领先地位，拥有11台机组，总容量刚刚超过11,000MW，到2024年将全部并网发电。其后分别是韩国、阿联酋和印度，其装机容量均超过5,000MW。美国目前有两个在建的反应堆，总容量约为2500MW。
2015年全球核电装机容量
尽管核电正在某些地区快速发展，但在美国，公众普遍认为核电站具有一定的放射性。小型模块化反应堆能否推动核能的复兴，仍需要时间来证明。但目前看来，建造大型核电站的时代已经结束。诸如钍燃料发电、核聚变等其他核技术（如果有的话），仍需要通过研发使其不断成熟。但是，如果我们要对电力系统进行完全脱碳，那么像核能这样的稳定的低碳能源能帮助我们在脱碳的同时获得足够多的电能。
