美国铀浓缩业务私营化(下)

2023-08-14 11:49  来源: 嘿嘿能源heypower    铀浓缩  核燃料  美国核电

铀浓缩作为一项政府业务并不算成功,目前的改革也没有太大成效。


铀浓缩作为一项政府业务并不算成功,目前的改革也没有太大成效。

1、政府经营不顾成本

事实上,私有化在很大程度上是基于史密斯-巴尼的报告。时任投资公司董事总经理的尼古拉斯·廷伯斯是该报告的财务评估的项目负责人。尘埃落定后,廷伯斯成为了私有化实体的CEO。

如今,在退休后,他明确表示,铀浓缩作为一项政府业务并不算成功,目前的改革也没有太大成效。

廷伯斯表示,政府的成立并不是为了管理制造业。气体扩散厂由材料公司马丁·玛丽埃塔运营,据说有一些政府官员在监督。

廷伯斯在接受电话采访时表示,在50年的运营中,公司没有进行过重组。“他们50年来没有失去过一名员工。如果开始削减人力,州长、参议员和国会议员都会问你到底在做什么。”

他说,一个问题是,就像所有AEC和能源部一样,它是在成本加成的基础上运行的。“我以前从来没有听说过。但不管你的成本是多少,这对承包商来说都是一笔利润。”

“我说,‘那么省钱的动机是什么?’他们看着我,就像我来自月球一样。没有。工作不是为了省钱和盈利,而是为劳动力提供合同工作。”

廷伯斯继续说道,会计系统无法追踪成本。“他们不在乎应收账款和应付账款。无论马丁·玛丽埃塔想要什么,我们都给了他们——外加利润。这不是经营企业的方式。”

他指出,政府不想拿出资金来开发离心机或其他更现代化的浓缩技术。“根据我们的前景,我认为当时私有化是正确的决定。”

廷伯斯对政府所有、承包商经营企业看法并不罕见。核武器生产综合体和其他所谓的“GoCos”经常因运作效率低下而受到批评。

改善气体扩散工厂的运营,永远不会只是短期的收益,因为这些工厂已经过时了。

更好的解决方案是更换它们——这是私有化实体必须做的事情——但在旧工厂被逐出市场之前,没有人能够做到这一点。

2、寻找新技术

这并不是因为缺乏尝试。更换工作早在私有化之前就开始了。

GAO报告称,1985年,当美国能源部关闭橡树岭气体扩散厂时,它还停止了一座离心机厂的建设,该离心机厂花费了35亿美元,本应作为替代工厂。

当时的共识是,另一种称为原子蒸气激光同位素分离(AVLIS)的技术是更好的选择。该技术应该比离心机需要更少的能量,并且在浓缩步骤之前对铀进行更少的化学处理。

美邦的报告一致认为AVLIS将具有高度竞争力,尽管在何时准备好的问题存在分歧。

今天,激光浓缩仍然没有商业化。该技术是在劳伦斯利弗莫尔国家实验室发明,在实验室规模上使用。廷伯斯最近表示:“我们对此非常乐观,但我们从未达到可以扩大规模的商业水平。”

1996年,USEC购买了SILEX工艺(通过激光激发分离同位素)的独家权利,但在2003年放弃了这一想法。

后来,GE日立创建了全球激光浓缩公司(Global Laser Enrichment),将SILEX商业化。

如今,该公司由加拿大铀矿公司Cameco和一家澳大利亚公司共同所有。(该过程的细节尚未公开披露,但与AVLIS相比,它可能需要更少的建设资金和更少的能源。)

3、USEC与离心机

USEC再次尝试使用离心机,开始在俄亥俄州皮克顿的一个工厂(前气体扩散工厂的所在地)进行工作,目标是到2009年开始商业运营,到2012年全面运营。

它向美国能源部寻求20亿美元的贷款担保;相反,能源部向AREVA(现称Orano)提供了贷款,AREVA是一家法国公司,也是Eurodif财团的参与者。

这笔贷款为在爱达荷州邦纳维尔县建造一座名为鹰岩(Eagle Rock)的浓缩厂提供了资金。

NRC于2011年10月授予该项目许可证,距离3月东日本大地震仅六个多月。日本福岛事件摧毁了福岛第一核电站,导致日本关闭了国内所有核电机组,推迟了世界各地在建反应堆的工作,并使未来的反应堆发展希望渺茫。所以,鹰岩从来没有实际建造过。(如果贷款给了USEC,该项目也将面临同样的阻力。)

USEC的主要业务,铀浓缩,显然正在逐渐减少,但政府不愿意让它消亡。

2012年,美国能源部安排了一次复杂的四向铀交换,为USEC提供了所需的原料,以使其最后一个气体扩散厂——帕杜卡设施——多运行一年。

2013年,美国能源部向该公司转让了约48吨低浓缩铀,以换取409吨六氟化铀。USEC在交易中获得399,000个分离工作单元,这是美国能源部对USEC专有离心机开发的贡献。

然而,由于未能开发出替代气体扩散的技术,USEC于2013年5月停止了铀浓缩。

帕杜卡工厂被短暂搁置,并在最后一年为田纳西河谷管理局的瓦茨巴核电站反应堆生产燃料,该反应堆生产用于核武器的氚。(TVA照射锂靶,并将其送往萨凡纳河的美国能源部,在那里收集氚——“氢弹”中的“H”。根据国际条约,美国能源部不能使用商业工厂浓缩的铀来制造武器燃料。)

2014年初,USEC破产。当人们再次听到它的消息时,它已经重组并更名为森特斯能源(Centrus Energy)公司。

廷伯斯说:“也许更好的办法是把它作为一家政府公司,让它像企业一样运营,盈利,雇佣和解雇员工。”

廷伯斯还参与了Conrail的成立,该公司是由几家破产铁路的资产拼凑而成的。

他说:“在当时,这似乎是正确的做法。”

4、发展之路并不平坦

皮克顿离心机级联(图片:森特斯公司)

2019年,森特斯公司再次尝试,与美国能源部签订了一份合同,在皮克顿建造一个由16台离心机组成的级联,以验证HALEU的生产,即含有高达20%铀235的高含量低浓缩铀。

森特斯公司于2023年2月宣布,已完成示范级联的建设和初步测试,预计将于今年年底开始生产。

第一阶段将在2023年底前在皮克顿进行高含量低浓缩铀(HALEU)的示范生产。森特斯公司表示,如果有足够的资金,它可以将该工厂扩大到商业生产能力。图为一台AC100M离心机,黑色防护罩,放置在装配架上(图片:森特斯公司)

公告指出,这将是70年来首次启动使用美国技术的浓缩项目。然而,这项努力远未达到商业规模。(美国目前唯一的浓缩作业是位于得克萨斯州边境新墨西哥州尤尼斯的Urenco工厂,该工厂于2012年开始输送浓缩六氟化铀。)

具有讽刺意味的是,将铀浓缩私有化的决定,实际上并没有让政府退出这项业务。

华盛顿不得不间歇性地向其注入资源,包括铀和现金,以维持其运转。

除了上述与USEC的财务重组前交易外,美国能源部最近还宣布了与森特斯公司的1.5亿美元成本分摊计划,以验证在皮克顿生产HALEU。

5、私营企业问题

美国的铀采购继续由外国供应商主导(图源:EIA)

那么,私营企业在追求现代化的过程中出现了哪些问题呢?

根据马格伍德的说法,USEC在开发离心机方面太慢了,而开发一项新技术本身就已经是一个缓慢的过程。

“你必须证明它在很长一段时间内都是可靠的,”他说。

还有其他因素导致了供需双方的剧烈变化。特别是其中一个将浓缩问题进一步推向了未来。

1993年2月,美国为叶利钦领导的刚刚起步的俄罗斯提供了采购合同,他们签署了一项协议,美国购买苏联时期的高浓缩铀。

苏联的铀被稀释到20%以下,这是高浓缩铀和低浓缩铀之间的法定分界线,然后运往USEC,后者将其进一步稀释到反应堆中常用的5%的水平。

在接下来的二十年里,这种浓缩满足了美国核能工业一半的需求。

USEC赠送了透明的塑料镇纸来纪念这一铀稀释事件,上面有一个用英语和俄语写着“兆吨到兆瓦”的彩色标志,两国的国旗——红、白、蓝——在微风中飘扬。

在马里兰州贝塞斯达USEC总部,玻璃展示柜里摆满了纪念品,装饰过的复活节彩蛋和其他在各种会议上交换过的俄罗斯小饰品。

廷伯斯说,USEC作为这笔交易的“执行代理人”赚了钱,在试图开发新技术的同时保持了偿付能力。

支持者称该项目是以赛亚预言的体现,以赛亚在大约2800年前写道,人们会把剑打成犁头。与其说赛亚是一个商品经济学家,他更像是一个先知;从企业的角度来看,该项目阻碍了燃料循环投资发展。问题是,核电领域的发展十分不稳定。

6、黑天鹅事件

有一段时间,核电发展十分迅猛。21世纪初,天然气价格如此之高,以至于几家公用事业公司重新启动了新反应堆的计划,看起来“核复兴”指日可待。

然后是水力压裂和价格暴跌,原本计划建造的十几个反应堆变成了两个——沃格特勒核电站3号和4号机组,现在刚刚上线。

311东日本大地震不仅摧毁了福岛第一核电站的反应堆,而且基本上关闭了日本的核电大军。(具有讽刺意味的是,如果俄罗斯的供应流失到市场上,这些反应堆中未使用的燃料可能有助于拯救美国的核电站。)

现在核能再次炙手可热,因为美国一半以上地区服务的公用事业公司承诺到本世纪中叶将碳排放量降至零或接近零,但不知道如何实现这一目标。

此外,目前正在建设中的大多数先进反应堆的燃料富集度都接近20%,而不是通常的5%。

这意味着,如果技术革命真的发生了,对铀矿石、转化和浓缩的需求会增加。

美国核学会执行董事兼CEO克雷格·皮尔西表示,这种情况要求政府介入,并稳定铀、转化和浓缩的大宗商品价格。例如,政府可以承诺以最低价格购买铀或分离工作单元,以确保市场不会触底。

这是一项字面意义上的投资,能源部以后可以通过在需要的时候出售来赚回钱。(美国能源部的低浓缩铀储量约为230吨,浓缩至4.95%。这足以为一个1,000 MW的反应堆重新装载大约六个堆芯。)

皮尔西说:“联邦政府还实施了许多其他项目,比如洪水保险或农业价格支持。它在许多不同领域支持私营企业。”

他指出,政府还储备石油以防止供应中断。战略石油储备的产能为7.14亿桶,目前已满一半。(该国每天燃烧约2,000万桶石油。)

皮尔西继续说道,制定最低价格并建立储备将“限制风险。就像普莱斯-安德森(核工业赔偿法案)对核电站所做的那样,我们需要一个燃料框架”。

从事采矿、转换和浓缩业务的公司在没有合同的情况下坚决拒绝这样做。

它需要比他们更大的资金——即政府的参与——来扩大该行业并抵御未来价格波动的威胁,这可能来自自然灾害或竞争能源的技术进步——就像最近的两次一样——也可能来自国际形势的变化,使俄罗斯重新受到西方的青睐。

对于私营公司来说,这三起震惊市场的事件——水力压裂、福岛事件和俄乌战争——看起来像是“黑天鹅”事件,罕见且不可预测。

其他人可能会认为,破坏反应堆的地震、竞争技术的飞跃或战争几乎是不可预测的。无论如何,在这一点上,这些事件正在形成一种新的共识:比公司更大的机构——政府——应该参与进来。

(完)

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