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微信朋友圈大热的“北大教授挺核反核19问”,都有哪些错误?

2016-8-26不详佚名

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。

微信朋友圈大热的“北大教授挺核反核19问”,都有哪些错误?

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。

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。

已经有一篇文章比较详细地讨论了这个问题(“多余的核电”,陶光远)。

不过本人的观点是应该保持一定的核电规模。

评论:在对能源结构的讨论中,以下问题值得商榷:

第一,中国发电能力过剩,很大原因是由于火电的“大跃进”与火电过剩。对于火电产能过剩局面下隐藏的能源行业运行风险,能源主管部门三令五申、多次下发特急文件踩下火电急刹车。能源结构的选择,与一国的资源禀赋、各类电源的特性、环保理念,甚至宏观经济结构、产业政策都有关系。

中国的能源资源分布不均衡,本地消纳不足、外送通道又有限的情况下,弃风、弃光、弃核、弃水时有发生。风、光发电本身具有间歇性,发电不稳定,会影响电网的安全稳定,且现阶段可再生能源暂未脱离补贴,储能行业也依然面临技术和成本障碍。

3.核电成本低、效益高吗?

在中国,从每度电的发电成本看,核电对水电和火电都没有优势。很快风电的发电成本也将低于核电。

世界范围来看,所有可再生能源的发电成本都在下降(如下图),而核电成本却在上升。

可再生能源成本趋势。

评论:目前,中国的火电发电成本中并不包括环境成本。即使若干年后,可再生能源的发电成本低于核电发电成本,在稳定性上核电仍有显著优势。在储能技术尚未取得重大突破之前,核电是火电的更优选项。

4.中国核电需要迎头赶上世界平均水平吗?

核电业者的一个观点是世界核电平均占比是18%,而中国只有1.4%(或2%),与中国的大国地位不相称,中国至少应该达到世界平均水平。

首先,到2015年,世界核电平均占比连续4年为10.8%,而不是18%,中国已经超过了3%,而不是1.4%(或2%)。

世界核电已停滞多年。核电比例1996年最高,达到17.6%。此后一直在降。总发电量最高2006年,后维持下降趋势。中国核电发电量一直大幅上升,2014年比2013年增加20%,2015年1-7月同比增长35%,其中7月份同比增长41.4%,核电比例已经达到3.3%。

其次,世界能源发展的趋势是要逐渐降低核能和化石能源的比重,逐步过渡到可再生能源。G7国家计划到2050年实现100%可再生能源。欧洲大部分国家都在弃核。就算“核电伊甸园”的法国,也计划到2025年将核电比例从现在的约75%降低到50%。

第三,如果我们发展核能的目标是要跟别人一样,20年后,当我们把核电厂都建起来之后,别人评价能源发展的标准改成谁的可再生能源占比更大,那我们怎么办?五六十年内我们的核电厂都无法退役。世界各国大部分核电厂已经服役三四十年,再过一二十年就要退役,而新建反应堆寥寥无几。

本文来源:不详 作者:佚名

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