核電是否是現階段最好的低碳能源

2018-02-26 15:34:26 核電周刊　點擊量：評論 (0)

核電是否是現階段最好的低碳能源？相信在大多數人的印象當中，是這樣的。但是要說出一個所以然來，為什么是？怕又沒有頭緒。周刊找到一個數

核電是否是現階段最好的低碳能源？相信在大多數人的印象當中，是這樣的。

但是要說出一個所以然來，為什么是？怕又沒有頭緒。周刊找到一個數據，據國際原子能機構（IAEA）發(fā)布的報告顯示，每生產一千瓦時電力（即一度電），煤炭發(fā)電需要排放357克碳當量，光伏發(fā)電需要排放76.4克，水力發(fā)電需要排放64.4克，風能發(fā)電需要排放13.1克，核能只需要排放5.7克。

這可能是比較直觀對核電是低碳能源的顯示。同等能源情況下，高能量密度的核電能源能釋放較多能力，而同等發(fā)電情況下，又排出很少的碳量。

但是，對于核電是否是現階段最好的低碳能源？恐怕各家各有各說，考慮的面也不僅是技術本身了，在這種情況下，周刊想到一篇舊文，是來自中國工程院院士和原子能院一名研究員的文章，以饗各位。

我國大氣污染嚴重，能源是大氣污染的主要來源。化石燃料，特別是煤炭又是能源污染的主要來源。在改善煤電燃料鏈環(huán)境影響的同時，加快發(fā)展核電是減少我國環(huán)境污染和溫室氣體排放的現實有效途徑。

不同能源產生的環(huán)境污染和溫室氣體的比較應是系統的、全面的比較。僅僅比較發(fā)電廠，甚至只說用電本身是不恰當的；例如有人說采用電動汽車就可解決污染問題，而我國電能主要來自燃煤電廠，燃煤電廠是大氣污染的主要來源。采用電動汽車有可能減小局部地區(qū)的污染，但從整體上看有可能是增加了污染。

以核電為例，即不僅指核電廠本身，而是指包括從開采→水冶→轉化→濃縮→元件制造→發(fā)電處理→廢物處置的全過程。全面的比較指不僅限于系統本身的比較，而且包括建造這些系統及所用設備和原材料生產的過程，即整個生命循環(huán)產生的環(huán)境污染和溫室氣體。

核電鏈對環(huán)境的影響很小：煤電鏈對公眾產生的輻射照射約為核電鏈的50倍

基于上世紀90年代中期我國對煤電鏈與核電鏈產生的環(huán)境危害比較的結果是：從大氣污染物排放來看，正常情況下，燃煤發(fā)電向環(huán)境排放的SO2，NOx，PM等大氣污染物直接導致酸雨、降塵等環(huán)境影響，造成人體健康、森林、農作物、生態(tài)系統等明顯危害；而核發(fā)電不產生任何大氣污染物，未發(fā)現可察覺的環(huán)境影響；從放射性流出物排放來看，煤中含有天然存在的原生放射性核素，通過燃煤電廠的氣載煙塵排放煤中的天然放射性核素到環(huán)境中。

而核電鏈向環(huán)境排放經審管部門批準的遠低于天然本底水平的氣態(tài)和液態(tài)流出物，產生數量很少的固體廢物作封閉處理，沒有外排；煤電鏈的放射性流出物排放對公眾產生的輻射劑量比核電鏈高約40倍。

從對公眾的健康影響來看，對我國核燃料循環(huán)設施及核電廠放射性流出物所致公眾歸一化集體有效劑量（2001～2005年）的評價結果為：鈾礦采冶0.81人•Sv/GWa（集體劑量為0.81人•希沃特每吉瓦年）、鈾轉化3.50×10-4人•Sv/GWa、鈾濃縮4.81×10-4人•Sv/GWa、元件制造（1996～2000年）2.09×10-3人•Sv/GWa、壓水堆核電廠2.91×10-3人•Sv/GWa、重水堆核電廠1.84×10-1人•Sv/GWa。對我國燃煤電廠氣載流出物排放所致電廠周圍居民的歸一化集體有效劑量的評價結果為16.5人•Sv/GWa（石煤電廠約為7.0×103人•Sv/GWa），全國石煤碳化磚建筑物引起居民年集體有效劑量約3.1×103人•Sv/GWa。

可見，燃煤電廠的放射性排放及其對公眾的輻射照射遠遠高于核電站的貢獻；由于煤渣中放射性活度含量高于其他天然建材等材料，居住在含煤渣建材住房中的居民所受劑量也明顯偏高；總的來說，煤電鏈對公眾產生的輻射照射約為核電鏈的50倍。

核電鏈是溫室氣體排放最小的電能鏈：核電鏈溫室氣體排放僅約為煤電鏈的1%

2011年中國工程院開展了對不同發(fā)電能源鏈溫室氣體排放研究項目，其主要結果是：當前我國核燃料循環(huán)前段（包括鈾礦采冶、鈾轉化、鈾濃縮、元件制造、核電站）的實際溫室氣體歸一化排放量為6.2g•CO2/kWh（二氧化碳的排放量為每千瓦時6.2克），考慮了核燃料循環(huán)后段（乏燃料后處理和廢物處置）的總的溫室氣體歸一化排放量為11.9g•CO2/kWh。

對煤電鏈，研究了煤炭生產環(huán)節(jié)、煤炭運輸環(huán)節(jié)、燃煤電站建造、運行和退役環(huán)節(jié)和電力輸配環(huán)節(jié)4個生命周期階段中溫室氣體的直接排放和間接排放，其結果為1072.4g•CO2/kWh。水電鏈在0.81～12.8g•CO2/kWh，風電鏈在15.9～18.6g•CO2/kWh，太陽能在56.3～89.9g•CO2/kWh之間。

從溫室氣體排放來看，核電鏈僅約為煤電鏈的1%。在各種發(fā)電能源鏈中，核能鏈也是很低的。核能發(fā)電本身不會產生溫室氣體排放，但在建造核電廠和制造核電廠所需燃料和設備過程中需要消耗能源和材料，生產這些能源和材料需要排放溫室氣體，而我國能源主要來自燃煤電站，所以，也可以說核電鏈排放的溫室氣體也是來自煤電廠。

我國的溫室氣體排放總量已經位居世界前列，能源需求數量巨大且急劇增長，能源利用引起的溫室氣體排放總量還將進一步增加。核能屬于低碳、密集性能源，以核能發(fā)電代替燃煤發(fā)電，對削減溫室氣體排放量的潛在貢獻是非常明顯的。加快發(fā)展核能是我國構建低碳型能源結構、應對氣候變化的合理有效選擇。

核電是減排效應最大的能源之一：一座百萬千瓦電功率核電廠每年可以減少二氧化碳排放600多萬噸

綜上所述，核電鏈是對環(huán)境影響極小的清潔能源，核電廠本身不排放SO2、PM等大氣污染物，核電站流出物中的放射性物質對周圍居民的輻射照射一般都遠低于當地的自然本底水平。核能屬于低碳能源，一座百萬千瓦電功率的核電廠和燃煤電廠相比，每年可以減少二氧化碳排放600多萬噸，是減排效應最大的能源之一。

說明:周刊主要節(jié)選了潘自強院士和姜子英研究員《核電是現階段最好的低碳能源》文章里部分比較公允的內容，對偏向性的做了刪減處理，歡迎大家提出不同見解或看法。

原標題:核電是否是現階段最好的低碳能源