美國德克薩斯州由于極端天氣下風(fēng)力發(fā)電故障導(dǎo)致大范圍長期停電，同時加利福尼亞州在夏季也經(jīng)常出現(xiàn)的周期性停電現(xiàn)象。人們對風(fēng)能及太陽能的可靠性產(chǎn)生了質(zhì)疑。

聯(lián)邦政府和州政府應(yīng)積極應(yīng)用核能和天然氣，并采用碳捕集與封存(CCS)技術(shù)。這將為美國提供高效、可靠、清潔的不間斷能源供應(yīng)。

太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)僅在陽光照射和風(fēng)吹時才產(chǎn)生能量。太陽能電池板的使用壽命只有25年，而據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)(IREA)稱，到2050年，每年將產(chǎn)生600萬噸的太陽能電池板廢料。風(fēng)力發(fā)電機(jī)也會產(chǎn)生大量有毒廢物。建造一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要消耗150噸煤和2噸稀土。而且開采稀土?xí)Νh(huán)境造成不利影響。

當(dāng)然，核能和天然氣也會產(chǎn)生廢物。核反應(yīng)堆會產(chǎn)生放射性廢物，這些廢物被存儲在安全區(qū)域。核廢料將嚴(yán)格按照法規(guī)進(jìn)行處置。天然氣廠也產(chǎn)生二氧化碳，但是CCS技術(shù)可以大大緩解。

核能以及與CCS技術(shù)相結(jié)合的天然氣，是應(yīng)對氣候變化的有效措施。

在美國，核能僅占發(fā)電量的20%，而天然氣則占40%。核能在93%的時間內(nèi)發(fā)揮作用-比任何其他能源都多。核能不僅是最安全的能源形式，而且碳排放量為零。核能可以取代煤炭和石油。煤和石油是不清潔的能源，在美國的能源占比僅為22%。CCS技術(shù)已證實(shí)可以將碳排放量減少了50%至70%，而它的設(shè)計能力是降低90%。

可靠的基本能源負(fù)荷對能源網(wǎng)至關(guān)重要，尤其是在像德州遇到的自然災(zāi)害襲擊時。如果聯(lián)邦政府和州政府認(rèn)真對待氣候變化問題，則必須更依賴核能和天然氣以及碳捕集技術(shù)。核能可靠，安全且無碳。核能還不會每年向大氣中釋放數(shù)千噸污染物。

一個1,000MW的核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300萬塊太陽能電池板和430多個風(fēng)力發(fā)電機(jī)。核能的優(yōu)勢很明顯，可以產(chǎn)生大量能量，而不會對環(huán)境產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。此外，由于核燃料的密度，核反應(yīng)堆不會產(chǎn)生大量廢物。對于提前關(guān)停的核反應(yīng)堆，可以在廠房頂部安裝太陽能電池板，并且必須增加儲能，以便在晚上提供電力。

核能盡管有很大優(yōu)勢，但有被邊緣化的趨勢，取而代之的是可再生能源。核能不像可再生能源那樣獲得補(bǔ)貼，同時法規(guī)也阻礙了核反應(yīng)堆設(shè)計的創(chuàng)新。盡管如此，核能還是有一些希望。佐治亞州電力公司正在建造Vogtle3、4號機(jī)組，采用的是第三代非能動核電AP1000技術(shù)。

NuScale公司正在打開“先進(jìn)核能”的大門，旨在建造體積更小，設(shè)計簡潔，成本更低的小型模塊化核電。Nuscale的設(shè)計更安全，擁有更多的安全機(jī)制，因此在事故工況下對人為干預(yù)的依賴很低。

截至2016年，美國的19座核反應(yīng)堆正在退役。在美國最需要能源的時候，卻因?yàn)閷四艿耐顿Y不足導(dǎo)致核能行業(yè)發(fā)展受阻。2017年，核電投資減少了45%，新增核電容量下降了70%。維護(hù)核反應(yīng)堆的價格很高，而建造延遲導(dǎo)致成本更高。但與此同時，中國正在增加對核能的依賴。國際能源署(IEA)預(yù)測，到2030年，中國將超過美國成為核能的最大生產(chǎn)國。

許多政客承諾，核電站可以被太陽能和風(fēng)能所取代。這不僅是一項艱巨的任務(wù)(美國一半的清潔能源來自核反應(yīng)堆)，而且太陽能和風(fēng)能并不可靠。IAEA警告說，如果發(fā)達(dá)國家未能投資新的反應(yīng)堆并且不延長現(xiàn)有反應(yīng)堆的壽命，將增加40億噸二氧化碳排放量。

當(dāng)天然氣與CCS技術(shù)一起使用時，二氧化碳與其他氣體分離，然后通過管道轉(zhuǎn)移到地下，并存儲在地質(zhì)構(gòu)造中。盡管CCS技術(shù)技術(shù)目前尚未廣泛應(yīng)用，但已被證明是有效的，并且已被認(rèn)定為對抗氣候變化的重要工具。

此外，IEA表示，預(yù)計CSS將應(yīng)對氣候變化的費(fèi)用降低70%。NET Power公司已成功在得克薩斯州拉波特(LaPorte)運(yùn)營使用CCS的天然氣發(fā)電廠，并且最近宣布計劃再建四座發(fā)電廠。NET Power將碳捕獲和封存結(jié)合起來使用，以實(shí)現(xiàn)凈零排放。

CSS技術(shù)不僅可以應(yīng)用在天然氣行業(yè)，而且還必須擴(kuò)展到其他行業(yè)，才能實(shí)現(xiàn)拜登政府的氣候目標(biāo)。鋼鐵廠也開始應(yīng)用CSS技術(shù)，例如德州的Petra Nova。不幸的是，低油價迫使Petra Nova在2020年關(guān)閉。PetraNova將碳排放量減少了70%。

CCS技術(shù)還可以捕獲污染物，例如氧化硫，氧化氮和微粒。盡管煤炭會產(chǎn)生碳排放，但在大多數(shù)情況下，煤炭對于制造鋼鐵至關(guān)重要，因此CCS技術(shù)是必不可少的。其他工業(yè)也需要應(yīng)用CSS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)美國的氣候目標(biāo)。化肥廠、水泥廠和化工廠都需要采用CCS技術(shù)。

聯(lián)邦政府和州政府應(yīng)通過立法來制定更多激勵措施來投資CSS技術(shù)，例如稅收抵免和補(bǔ)貼。截至2018年，清潔能源投資中只有0.1%用于CSS技術(shù)。埃克森美孚(ExxonMobil)今年2月宣布，將撥款30億美元用于CSS技術(shù)的開發(fā)，而特斯拉和SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)已承諾向“最佳CSS技術(shù)”的設(shè)計者提供1億美元。

不過，天然氣工廠，即使是使用了CCS技術(shù)，也確實(shí)存在著環(huán)境問題。天然氣工廠的甲烷泄漏對環(huán)境有害，這些泄漏非常普遍。由于肉眼無法觀察到甲烷泄露，因此在所有天然氣工廠都必須配備泄露監(jiān)控器，以檢測甲烷泄漏，公司可以迅速隔離和維修。

目前的CCS技術(shù)非常昂貴，障礙了廣泛應(yīng)用。但是，隨著更多的技術(shù)創(chuàng)新和政府補(bǔ)貼，其成本有望降低。

一些國會議員已經(jīng)意識到，清潔能源的未來在于核能和CCS技術(shù)。作為2018年《兩黨預(yù)算法案》的一部分，參議院通過了《未來法案》，該法案增加了對使用CCS技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行稅收抵免的條款。議員丹·克倫肖(R-TX)針對CSS技術(shù)提出了兩項法案，于2020年12月正式簽署成為了法律。第一項法案是《領(lǐng)導(dǎo)法案》，該法案指示能源部向提出CSS技術(shù)的公司提供競爭性贈款。第二項法案是《新能源前沿法案》，該法案將建立一個碳創(chuàng)新中心，以研究二氧化碳的新應(yīng)用途徑。丹·克倫肖提倡將碳重新用于提高石油采收率、水泥生產(chǎn)和植物生長等各方面。

國會也正在對核能采取一些行動。2019年，參議員庫恩(D-DL)和麥克薩利(R-AZ)提出了《核能重生法案》(NERA)，該法案將降低現(xiàn)有核電廠運(yùn)營和維護(hù)成本以及支持先進(jìn)核反應(yīng)堆的研發(fā)。

2020年，參議員巴拉索(R-WY)、懷特豪斯(D-RI)、克拉波(R-ID)和布克(D-NJ)提出了維持在運(yùn)核電站持續(xù)運(yùn)行的《美國核基礎(chǔ)設(shè)施法案》(ANIA)。

通過有針對性的信貸計劃，從而激勵對核反應(yīng)堆的投資，并加快對先進(jìn)核技術(shù)的批準(zhǔn)過程。這些法案應(yīng)簽署為法律，因?yàn)樗鼈儗⒂兄诟纳葡萑虢┚值暮穗娦袠I(yè)。

我們需要有關(guān)核電和CCS技術(shù)的更多立法。核電和CCS技術(shù)是清潔能源的解決方案，可以應(yīng)對日益嚴(yán)峻的氣候變化威脅。