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北大物理学院副教授雷奕安的一篇旧闻《挺核反核双方的19个问题》最近火了,成了朋友圈中的爆款文章。
不过,也有核电业内人士对这篇文章并不满意,称该文看似中立、资料丰富,但其实只是一位有一定科学素养人士的“跨界发言”,存在多处以偏概全及偷换概念;作者对能源结构、核燃料循环、核工业的推论也存在多处漏洞。
北大官网显示,雷奕安的研究方向是原子核结构理论、计算机、CAI研究(等离子体物理与聚变研究所)。雷奕安在文中多次强调自己不反核,但在表述上、佐证材料的甄选上,却带有明显的倾向性。另外,《挺核反核双方的19个问题》对某些问题的阐述客观准确,但在一些关键问题的举例与类比中,却又出现不少错误。有核电业内人士对评论直言,“(该文)像拼凑出来似的。”
那么,这篇文章到底出现了哪些错误?结合业内人士的分析,以及澎湃新闻记者对核工业、核电产业链的现有认知,现对该文中的事实性错误、须进一步厘清的概念和探讨的问题进行逐条评论。
下文中,常规字体为《挺核反核双方的19个问题》原文(原标题《核能发展一些问题》,来自雷奕安科学网博客),下划线部分为评论。
由于全球气候变化,污染严重,电力发展需转型,福岛核事故,世界核能发展前景悲观等综合因素的影响,中国核能发展出现了一次大辩论。挺核反核,双方分歧巨大。本人支持慎重发展核电核能。在我看来,双方言论中,均有诸多片面,夸大,不实之辞,因此希望以此文澄清一些事实。有不当片面之处,欢迎大家指出。
1. 核电是清洁能源吗?
现在几乎所有的核能发展文章中,都会不厌其烦地在“核能”前面加上“清洁能源”几个字。那么核电究竟是不是清洁能源呢?
清洁能源的定义是不排放二氧化碳,污染物。单独核电站在运行的时候,的确不排放二氧化碳及其它化学污染物,但是核电站的建设需要大量水泥,钢材,运输,这些都会产生二氧化碳排放。除此之外,铀矿开采,处理,富集,加工,运输都有二氧化碳排放,乏燃料的处理和核电站的退役也是大工程。这些排放加在一起,有人算出大约是风能的6倍,太阳能的2-3倍(“Valuing the greenhouse gasemissions from nuclear power: A critical survey,” Benjamin Sovacool, Universityof Singapore and Virginia Tech University, Energy Policy 36, June 2008.)。
当然,核电站不是不排放,而是排放的污染物不一样。核电站常规运行中,会排放反射性物质氚,乏燃料中有巨量的放射性物质,如铯137,铯135,锶90,锝99,氪85,铀,钚和其它放射性锕系元素等。这些放射性元素量大,辐射强,对生物圈和人类都有巨大的危害。核电产业的燃料循环,从铀矿开采,燃料组件生产,到乏燃料处理,都会产生大量放射性污染。这些放射性污染在自然界停留的时间,比化学污染长得多,而且无法处理,只能等它们在几百到几百万,乃至几亿年的时间尺度内慢慢衰减。
如果认为放射性排放不算污染,核电的确比火电清洁。关于核能清洁与否的细致讨论可以看这篇文章(http://www.nirs.org/factsheets/nuclearenergyisdirtyenergy2014.pdf)。
评论: 核能究竟是不是清洁能源,有大量可查的监测数据。从全生命周期来看,所有能源形式都有二氧化碳排放。正是因为乏燃料中放射性物质的半衰期长,才更需要将核反应堆中替换出来的乏燃料(即烧过的燃料)进行妥善处理。
以百万千瓦压水堆核电站为例,每年产生的乏燃料为25吨至30吨。乏燃料中有大量的放射性元素,毒性大、半衰期长,要在地质处置过程中衰变到天然铀矿水平需10万年以上,但经过后处理等环节后,其放射性摄入毒性降到天然铀辐射水平的时间可减至千年以下,有效地降低了乏燃料的长期放射性毒性。
2. 核电是必须的吗?
2015年,中国经济增长进入新常态,发展趋缓,耗能行业尤其明显。根据中电联的统计,2015年1到10月份,全国全社会用电量45835亿千瓦时,同比增长0.7%,增速同比回落3.0个百分点,其中工业用电量32285亿千瓦时,同比下降1.0%,化学原料制品、非金属矿物制品、黑色金属冶炼、有色金属冶炼四大高耗能行业用电量合计13877亿千瓦时,同比下降2.3%。
但是发电能力却仍在快速增加。截至10月底,全国6000千瓦及以上电厂装机容量13.9亿千瓦,同比增长9.5%。全国除核电以外的所有发电设备利用率都有明显下降。
考虑到核电在总发电量中占比只有3%,可以说,如果没有核电,中国的发电能力完全可以满足发电量的要求。实际上,中国的发电能力已经过剩,而且还有巨大规模的发电能力在建,包括基数已经很大的可再生能源,即水电,风电,和光电。可再生能源发电的增长量完全可以覆盖未来许多年的需求。
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