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发展核电是减少污染有效途径
中国工程院院士 潘自强
我国大气污染严重,能源是大气污染的主要来源。化石燃料,特别是煤炭又是能源污染的主要来源。在改善煤电燃料链环境影响的同时,加快发展核电是减少我国环境污染和温室气体排放的现实有效途径。
不同能源产生的环境污染和温室气体的比较应是系统全面的比较。仅仅比较发电厂,甚至只说用电本身是不恰当的;例如有人说采用电动汽车就可解决污染问题,我国电能主要来自燃煤电厂,燃煤电厂是大气污染的主要来源。采用电动汽车有可能减小局部地区的污染,但从整体上看有可能是增加了污染。因此比较应该是系统的、全面的比较。系统的比较是指基于燃料链的比较,而不是电厂本身。以核电为例,即不仅指核电厂本身,而是指包括从开采→水冶→转化→浓缩→元件制造→发电处理→废物处置的全过程。全面的比较指不仅限于系统本身的比较,而且包括建造这些系统及所用设备和原材料生产过程,即整个生命循环产生的环境污染和温室气体。
上世纪90年代中期,我国对煤电链和核电链产生的环境危害的比较结果是:从大气污染物排放来看,正常情况燃煤发电向环境排放的SO2,NOx,PM等大气污染物直接导致酸雨、降尘等环境影响,造成人体健康、森林、农作物、生态系统等明显危害;而核发电不产生任何大气污染物,未发现可察觉的环境影响;从放射性流出物排放来看,煤中含有天然存在的原生放射性核素,通过燃煤电厂的气载烟尘排放煤中的天然放射性核素排放到环境中;而核电链向环境排放经审管部门批准的远低于天然本底水平的气态和液态流出物,产生数量很少的固体废物作封闭处理,没有外排;煤电链的放射性流出物排放对公众产生的辐射剂量比核电链高约40倍。
2011年中国工程院开展了对不同发电能源链温室气体排放研究项目,其主要结果是:当前我国核燃料循环前段(包括铀矿采冶、铀转化、铀浓缩、元件制造、核电站)的实际温室气体归一化排放量为6.2g-CO2 /kWh,考虑了核燃料循环后段(乏燃料后处理和废物处置)的总的温室气体归一化排放量为11.9 g-CO2 /kWh。对煤电链,研究了煤炭生产环节、煤炭运输环节、燃煤电站建造、运行和退役环节和电力输配环节4个生命周期阶段中温室气体的直接排放和间接排放,研究结果为1072.4 g-CO2 /kWh。此外,水电链在0.81~12.8g-CO2 /kWh,风电链在15.9~18.6g-CO2 /kWh,太阳能在56.3~89.9g-CO2 /kWh之间。从温室气体排放来看,核电链仅为煤电链的约1%。
核电链发生事故的概率是很小的,即使发生了日本福岛第一核电站和切尔诺贝利这样的灾难性事故,但从整体上看,也不能改变核能是安全、环境友好产业这一结论。
到目前为止,福岛核事故中由于辐射影响而死亡尚无一例,也没有人因为事故而产生急性放射病。从对公众的辐射影响来看,公众所受剂量通常都不大或很低。福岛县成人终身所受有效剂量约为10mSv或更低,第一年所受剂量低约2倍~3倍。这样的低剂量不会导致癌症风险增加。
加快发展核电是减少我国环境污染和温室气体排放的现实有效途径。核电链是对环境影响极小的清洁能源,核电厂本身不排放SO2、PM等大气污染物,核电站流出物中的放射性物质对周围居民的辐射照射一般都远低于当地的自然本底水平。核能属于低碳能源,一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比,每年可以减少二氧化碳排放600多万吨,是减排效应最大的能源之一。
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