北大物理學院副教授雷奕安的一篇舊聞《挺核反核雙方的19個問題》最近火了,成了朋友圈中的爆款文章。
不過,也有核電業內人士對這篇文章并不滿意,稱該文看似中立、資料豐富,但其實只是一位有一定科學素養人士的“跨界發言”,存在多處以偏概全及偷換概念;作者對能源結構、核燃料循環、核工業的推論也存在多處漏洞。
北大官網顯示,雷奕安的研究方向是原子核結構理論、計算機、CAI研究(等離子體物理與聚變研究所)。雷奕安在文中多次強調自己不反核,但在表述上、佐證材料的甄選上,卻帶有明顯的傾向性。另外,《挺核反核雙方的19個問題》對某些問題的闡述客觀準確,但在一些關鍵問題的舉例與類比中,卻又出現不少錯誤。有核電業內人士對評論直言,“(該文)像拼湊出來似的。”
那么,這篇文章到底出現了哪些錯誤?結合業內人士的分析,以及澎湃新聞記者對核工業、核電產業鏈的現有認知,現對該文中的事實性錯誤、須進一步厘清的概念和探討的問題進行逐條評論。
下文中,常規字體為《挺核反核雙方的19個問題》原文(原標題《核能發展一些問題》,來自雷奕安科學網博客),下劃線部分為評論。
由于全球氣候變化,污染嚴重,電力發展需轉型,福島核事故,世界核能發展前景悲觀等綜合因素的影響,中國核能發展出現了一次大辯論。挺核反核,雙方分歧巨大。本人支持慎重發展核電核能。在我看來,雙方言論中,均有諸多片面,夸大,不實之辭,因此希望以此文澄清一些事實。有不當片面之處,歡迎大家指出。
1.核電是清潔能源嗎?
現在幾乎所有的核能發展文章中,都會不厭其煩地在“核能”前面加上“清潔能源”幾個字。那么核電究竟是不是清潔能源呢?
清潔能源的定義是不排放二氧化碳,污染物。單獨核電站在運行的時候,的確不排放二氧化碳及其它化學污染物,但是核電站的建設需要大量水泥,鋼材,運輸,這些都會產生二氧化碳排放。除此之外,鈾礦開采,處理,富集,加工,運輸都有二氧化碳排放,乏燃料的處理和核電站的退役也是大工程。這些排放加在一起,有人算出大約是風能的6倍,太陽能的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.)。
當然,核電站不是不排放,而是排放的污染物不一樣。核電站常規運行中,會排放反射性物質氚,乏燃料中有巨量的放射性物質,如銫137,銫135,鍶90,锝99,氪85,鈾,钚和其它放射性錒系元素等。這些放射性元素量大,輻射強,對生物圈和人類都有巨大的危害。核電產業的燃料循環,從鈾礦開采,燃料組件生產,到乏燃料處理,都會產生大量放射性污染。這些放射性污染在自然界停留的時間,比化學污染長得多,而且無法處理,只能等它們在幾百到幾百萬,乃至幾億年的時間尺度內慢慢衰減。
評論:核能究竟是不是清潔能源,有大量可查的監測數據。從全生命周期來看,所有能源形式都有二氧化碳排放。正是因為乏燃料中放射性物質的半衰期長,才更需要將核反應堆中替換出來的乏燃料(即燒過的燃料)進行妥善處理。
以百萬千瓦壓水堆核電站為例,每年產生的乏燃料為25噸至30噸。乏燃料中有大量的放射性元素,毒性大、半衰期長,要在地質處置過程中衰變到天然鈾礦水平需10萬年以上,但經過后處理等環節后,其放射性攝入毒性降到天然鈾輻射水平的時間可減至千年以下,有效地降低了乏燃料的長期放射性毒性。
2.核電是必須的嗎?
2015年,中國經濟增長進入新常態,發展趨緩,耗能行業尤其明顯。根據中電聯的統計,2015年1到10月份,全國全社會用電量45835億千瓦時,同比增長0.7%,增速同比回落3.0個百分點,其中工業用電量32285億千瓦時,同比下降1.0%,化學原料制品、非金屬礦物制品、黑色金屬冶煉、有色金屬冶煉四大高耗能行業用電量合計13877億千瓦時,同比下降2.3%。
但是發電能力卻仍在快速增加。截至10月底,全國6000千瓦及以上電廠裝機容量13.9億千瓦,同比增長9.5%。全國除核電以外的所有發電設備利用率都有明顯下降。
考慮到核電在總發電量中占比只有3%,可以說,如果沒有核電,中國的發電能力完全可以滿足發電量的要求。實際上,中國的發電能力已經過剩,而且還有巨大規模的發電能力在建,包括基數已經很大的可再生能源,即水電,風電,和光電�?稍偕茉窗l電的增長量完全可以覆蓋未來許多年的需求。
已經有一篇文章比較詳細地討論了這個問題(“多余的核電”,陶光遠)。
不過本人的觀點是應該保持一定的核電規模。
評論:在對能源結構的討論中,以下問題值得商榷:
第一,中國發電能力過剩,很大原因是由于火電的“大躍進”與火電過剩。對于火電產能過剩局面下隱藏的能源行業運行風險,能源主管部門三令五申、多次下發特急文件踩下火電急剎車。能源結構的選擇,與一國的資源稟賦、各類電源的特性、環保理念,甚至宏觀經濟結構、產業政策都有關系。
中國的能源資源分布不均衡,本地消納不足、外送通道又有限的情況下,棄風、棄光、棄核、棄水時有發生。風、光發電本身具有間歇性,發電不穩定,會影響電網的安全穩定,且現階段可再生能源暫未脫離補貼,儲能行業也依然面臨技術和成本障礙。
3.核電成本低、效益高嗎?
在中國,從每度電的發電成本看,核電對水電和火電都沒有優勢。很快風電的發電成本也將低于核電。
世界范圍來看,所有可再生能源的發電成本都在下降(如下圖),而核電成本卻在上升。