为什么核电站如此昂贵？安全只是故事的一部分

如果对核电的任何讨论持续足够长的时间，那么不可避免的是，有人会抱怨说，他们变得负担不起的唯一原因是安全法规的泛滥。这种论点很少（如果有的话）充实—没有特定的法规被认为是有问题的，而且似乎也没有考虑到我们可能从福岛中学到了一些值得通过法规解决的问题。

但是，现在有一篇论文提供了一些经验证据，表明安全变化已导致建造新核反应堆的成本增加。但是研究还表明，它们只是众多因素之一，仅占飞涨成本的三分之一。这项研究还发现，与业内人士的预期相反，专注于标准化设计并没有真正的帮助，因为随着建造更多给定反应堆设计的成本不断增加。

由麻省理工学院的一组研究人员完成的分析非常全面。对于许多核电厂而言，它们具有详细的施工记录，详细记录了用于建造不同材料和人工的建筑，以及每座造价多少。此外，还有关于安全法规以及与建筑相关的法规制定的详细记录。最后，他们还带来了设计反应堆的公司提交的专利申请。这些文档描述了设计更改的动机以及这些更改旨在解决的问题。

即使是此级别的详细信息也可以提供多少限制。例如，您无法确定是否应将给定建筑物上特定数量的工人的成本分配给实施安全法规。而且在许多情况下，由于多种原因进行了设计更改，因此，不仅存在安全/非安全故障。尽管如此，他们收集的资源仍然可以使他们对成本变动的来源做出一些非常直接的结论，并建立可以推断其他成本原因的非常明智的模型。

研究人员从对美国工厂建设的历史分析开始。基本数字严峻。 1970年以后建造的典型工厂的超支成本为241％，这还没有考虑到建设延误的融资成本。

核工业中的许多人至少部分将其视为未能使设计标准化。关于期望基于单一设计来建造更多工厂的期望，已有大量文献报道，这归因于标准化零件的生产以及建造过程的管理和工人经验，从而降低了成本。这种标准化也是小型模块化核设计背后动机的很大一部分，这种设计设想了一种反应堆组装线，然后将成品运送到装置中。

但是实际上，美国的许多核电站都是围绕同一设计建造的，具有明显的针对特定地点的方面，例如不同的基础需求。研究人员跟踪每个单独使用的设计，并计算出“学习率”，即与基于该设计的工厂每次成功完成相关的成本下降。如果一切按预期进行，学习率应为正，每个顺序的工厂的成本都将降低。相反，它是-115％。

找出导致这些变化的原因，包括深入了解有关这些核电站建设的详细会计记录；有关该数据的数据适用于1976年以后建造的工厂。研究人员对60个不同方面的建设进行了分析，发现几乎所有方面都在上涨，这表明价格不可能单一，统一的原因。增加。但是最大的增长发生在他们所谓的间接成本上：工程，采购，计划，进度，监督以及其他与工厂建设过程不直接相关的因素。

间接成本增加影响了工厂建设的几乎每个方面。就直接成本而言，最大的贡献者就是工厂中最大的结构，例如蒸汽供应系统，涡轮发电机和安全壳。

某些变化的成本相当复杂。例如，许多反应堆转向允许更大的被动冷却的设计，这将在发生硬件故障的情况下使工厂更加安全。进而需要将反应堆容器与安全壳建筑物壁分开。反过来，这允许使用质量较低的钢材（这降低了价格），但使用的钢材更多（这可以抵消节省的费用）。所有这些都改变了施工过程，尽管很难确切地确定这是如何改变所需劳动量的。

为了深入研究细节，研究人员跟踪了材料部署速率的进度-运到现场的材料最终很快被整合到了成品结构中。虽然在整个研究期间，整个建筑业的费率略有下降，但对于核电项目却有所下降。在三哩岛事故发生时，已经以大约整个建筑业三分之一的速度部署了钢铁。与建筑工人的访谈表明，他们花费了多达75％的空闲时间。

由于许多研究人员都在麻省理工学院的核工程系工作，因此他们能够研究成本变化与特定动机的联系，并通过查看描述驱动这些变化的思想的专利和期刊论文来检查这些联系。

某些驱动因素肯定是监管性的。例如，在三哩岛事故之后，监管机构“要求增加有关安全合规的施工规范的文件，促使公司制定质量保证计划，以管理与安全相关的设备和核建筑材料的正确使用和测试。”实施这些程序并确保文档都增加了项目成本。

但这远非唯一的代价。他们引用了一项工人调查，该调查表明约有四分之一的非生产性劳动时间是由于工人在等待工具或材料的到来而产生的。在许多其他情况下，在建造过程中更改了建造程序，导致混乱和延误。最后，上述性能普遍下降。总体而言，降低施工效率的问题导致了近70％的成本增加。

相比之下，与研发相关的费用（包括法规变更和识别更好的材料或设计之类的费用）占了增加的另一半。通常，单个更改可以满足多个R＆D目标，因此将全部三分之一分配给法规更改可能是高估了。

因此，尽管安全法规增加了成本，但它们远非主要因素。而且，要确定这些成本是否值得，就需要针对三英里岛和福岛等事故，对每项法规变更进行详细分析。

对于大多数成本爆炸，显而易见的问题是我们是否可以做得更好。在这里，研究人员的答案非常“可能”。他们考虑了诸如使用中心设施为工厂生产高性能混凝土零件之类的事情，因为我们已经转而从事桥梁建设等项目。但是这种混凝土通常比现场浇筑的材料贵，这意味着非现场生产的更高效率将远远超过这种差异。该材料在核电站环境中的性能尚未经过测试，因此尚不清楚它是否是解决方案。

最后，结论是，如何使核电厂建设更有效率没有简单的答案。而且，直到出现这种情况，可再生能源和化石燃料都将继续严重削弱它。