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1、世界核电发展形势分析（二）（三）世界核电发展的新机遇世界能源、电力需求正在不断的增加（表7、8）。核电在持续能源发展中有着十分重要的地位，因为： 技术成熟，占有世界发电量一定的比例； 核能的燃料资源分布广泛和具有相当的数量，而且目前核燃料价格比较低； 核电是一种基电，这与今后人口越来越集中在城市的趋向相适应；核电不向大气释放C02和S02、NO）等有毒气体；不释放温室气体，有助于防止全球变暖。最近人们发现，全球性的气候变暖，将威胁着人类的生存条件。气候变化政府间委员会（IPCC）1995年的一份评估报告结论性地指出：人类活动（特别是能源生产和使用）使全球气温变暖，若不采取任何措施，2100年全
2、球的平均地面温度将比1990年上升2度，海平面将上升50cm如果到21世纪未，要使大气中的C02浓度稳定在500ppmV为工业革命前的二倍），则目前全球C02的排放量必须减少一半。为此，国际上举行过多次国际首脑会议，如巴西里约热内卢、德国柏林、瑞士日内瓦和日本京都会议。最后在日本京都会议上确定了各国应减少的C02排放量：2008-2012年间，全球温室气体排放量?990年减少5%其中欧盟减少8%美国减少7%日本减少6%当今世界能源工业正面临着持续发展和环境保护的双重压力。核电在解决上述双重压力上有如下的优势。(1)环境优势对整个能源链的分析表明，存在着各种与能源方案有关的重大问题和影响。虽然重
3、点一直放在环境释放上,但诸如土地扰动和人口迁移等其他重大影响及其经济社会影响却重视得不够。对包括职业安全和公众安全在内的广泛领域及国家交通运输系统产生的影响、自然资源的贫化以及大量燃料和运输要求等重大影响普遍被忽略。核燃料相对化石燃料的特别高的能量密度是一个有利的物理特性。一座1000MW(e)的煤电厂每年需要2600000吨煤，而一座相当规模的核电厂却只需要30吨低浓铀。化石燃料和核燃料的能量密度使电厂只需几平方公里的相对较小的场址。可再生能源的低能量密度导致高的占地要求：太阳能场需20平方公里以上，风能场需50平方公里以上，生物能需4000平方公里。化石燃料厂产生的有毒污染物和废物量使其他
4、来源产生的废物量相形见拙。一座1000MW(e)煤电厂，平均每年向大气释放44000吨硫氧化物和22000吨氮氧化物。此外，还产生320000吨含400吨重金属的灰。去污过程本身可以产生多达500000吨的相关固体废物。而一座1000MW(e核电厂不释放有毒气体或其他污染物，每年只产生约30吨的高放乏燃料及800吨中、低放废物。对整个能源链的研究表明，化石燃料开采、运输、制造和建造活动可产生大量的温室气体排放。核能和风能的整个能源链释放稍低，太阳能电池由于在硅片制造期间排放温室气体而释放较高。由于甲烷是一种比CO2更有影响的温室气体?所以整个天然气链取决于天然气开采量和管道损失量产生的碳排放值
5、可能类似于煤能源链。一座1000MW(e)单机组煤电厂每年释放约6000000吨CO2o没有经济上可行的方法来消除或分离巨大的与能源相关的CO2排放量。今天，核电和水电各自可避免约8%的由全球电力生产产生的CO2排放量。人类干扰指数是指人类产生的附加值与和能源相关的环境因子的自然基线情况的比值，举例来说，它表明每年有500万吨高于基线的石油排入海洋，约400000吨铅和20000吨汞排入环境。由于地球上的放射性物质存量巨大和天然氡气不断向大气大量排放，核动力活动产生的附加值对天然放射性基线情况的影响可以忽略不计。废物量小的优势管理核动力废物具有明显优势，因为其数量相对产生的能量明显较少。小的废
6、物量使实施封闭战略成为可能，即将从核裂变过程到废物处置产生的放射性物质基本上与环境隔离。与此明显不同的是，大量化石燃料废物的处置采取分散战略，它包括废物产物有害气体和有毒污染物的环境释放和含有毒物质的固体废物的浅地层掩埋，但没有切实可行的方案。每年从世界所有运行中的核电厂卸出的相对少的乏燃料量（约12000吨）可以很容易地贮存供后处理或最终处置。每年从一座1000MW（e电厂卸出的30吨乏燃料后处理产生的高放液态废物量约为10m3。乏燃料和经玻璃固化的后处理废物的最终深地层处置遇到的不是技术上的障碍，而是政治上的阻碍。人们越来越认识到，对有毒废物和放射性废物的管理需要一个协调一致的方案。目前各
7、国政府和公众对核三废问题比较关注，特别是对乏燃料和高放废物处置十分关注。但是过分的关注,也成：为阻碍核电发展的重要因素，甚至将阻碍今后的科学进步，例如有些国家的法律要求把解决废物处置问题作为进一步发展核电的先决条件。世界正在向21世纪迈进，不应排除核电的和平利用。应该承认，放射性废物是和平利用核能的副产物，它完全可以安全、有效和经济地加以处理、处置。人类在对放射性废物关注的同时，应该考虑下面的事实：放射性废物对人类的影响主要是它的放射性，而放射性物质是自然存在的，它的数量大大超过放射性废物具有的放射性。据14届世界能源大会的文件报道，自然界存在的放射性总量比核电站排出乏燃料的放射性量（以100
8、万千瓦核电站每年排出的乏燃料冷却10年后的放射性量计）要大8000万倍，与此相比，核电站产生的放射性是微不足道的。人们对它的过分关注，完全是多余的。与其它工业部门产生的其它类型的废物相比，放射性废物的总量很小，而风险较大的高放废物的量更小。例如以英国为例，核废物只占英国年总废物的0.04%,约46030立方米，而高放废物只占放射性核废物的0.07%。放射性是可以精确测定的，其毒性将随时间而减弱，所有放射性废物都可以完全可靠地贮存起来，世界核电站产生的废物（中、低、高放）的贮存，至今未见发生事故的报道（军用废物除外）。中、低放废物的最终处置技术已经完全掌握，国际多个中、低放废物处置场（如法国、美
9、国、英国等）已运行了多年而且有着良好的安全纪录。至于高放废物，人们已经掌握了多种安全处置方法，特别是地质处置，其安全性在国际上已得到共识。科学家们普遍认为是绝对安全的，虽然一些公众和政治家仍认为这种处置会给当代人的子孙带来不可接受的危害和环境风险，两者之间的认识差距是比较大的。由于高放废物量少，可以使用容器封装和地质隔离等？层防护体系，因此完全可以做到绝对完全。瑞典、欧共体以及美国进行的研究得出共同的结论是：高放废物的处置系统在保护子孙后代免遭这些放射性的危害方面都达到可以接受的安全水平。由于对处置库的安全评价，其意义是在考虑遥远的将来，某些国家提出要1万年之久。虽然从人类文明史的角度看，1万
10、年太长，而就整个地球的演化过程却只是一瞬间。例如，最有意义的实例是大约20亿年前，在今日的西非加蓬，有一个天然反应堆，在维持了50万年的链式反应后，自然停堆，产生过大量高放废物，直到今天，这里的核素仍长期留在堆址处，而最终衰变成非放射性核素，这有力证明了地质处置是可行的。随着2010年后，世界第一个地质处置库的运营以及预计良好的运行记录，有关处置库安全性在科学家与公众和政治家之间的认识差距会逐渐缩小，科学的结论不可能被人们臆想的形象所迷惑。核废物的管理费用占核电的成本很小。一些国家高放废物的处置费用，虽然从绝对值来说是比较大的（几亿美元到100亿美元），但其处理单价是很低的，为100400美元
11、/公斤铀，只占核电成本的24%化石燃料废物的管理费用为025密耳/kWh，典型的为15密耳/kWh，核电废物管理费用为1.67.1密耳/kWh,典型的为3密耳/kWh，前者为后者5倍。而且这些钱根据谁产生核废物谁出钱的原则，都是分担在电费上，由用户出钱，而不是国家出钱。燃料供应优势煤的探明储量可以使用约200年，天然气可以使用60年，石油可以使用40年。可以开发增加化石燃料开采量的新技术，但资金筹措和价格的易变性可能成为主要关注的问题。已知铀储量按目前使用水平可保证足够供应至少50年。从乏燃料中回收分离钚将使目前铀储量的能量潜力增加多达70倍，按目前使用水平足够使用3000多年。在完整的燃料循
12、环中使用的铀不仅可以维持自身，也将大大增加了该资源的基数。在本国化石燃料缺乏地区，核动力可大大有助于供应的保证，就象芬兰、法国、瑞典、韩国和日本一样。由于所需燃料量小，可以很容易地建立能持续许多年的燃料战略贮备。能源生产外部费用的相对优势高的原始基本建设投资对核动力燃料成本低这一经济优势产生了不利影响。如果考虑外部因素（市场价格中一般不包括的能源生产和使用的大量间接费用和外部费用），则核动力的经济竞争性将大大提高。间接费用（如用于废物管理和退役的费用）已成为核电生产费用的组成部分。如果由于更严格的监管要求和各种生态附加费用以及用于地方和地区环境与健康影响的外部费用包括进去，则影响更大。如果将来
13、根据市场需要采取限制C02排放的措施把避免温室气体释放的费用考虑在内，则核能和可再生能源将具有更大的优势。应用广泛的优势核动力作为一种多用途动力来源，可提供基荷电力和非电力领域的各种广泛应用。有些类型反应堆水冷堆，液态金属快增殖堆和气冷堆一一可提供热能，其温度范围可从室温到高温工业应用所需的1000C。现已在地区供热、海水淡化和工业加工等方面得到应用。由于核动力在不换料情况下可长时间供能，所以它具有海洋应用的潜力，正如在军用船舰和北极海破冰船所见到的那样。安全优势自三哩岛事故和切尔诺贝利事故发生后，核电的安全性一直是反核组织攻击的重点。值得庆幸的是，三哩岛事故后，世界，特别是美国，采取了十分有
14、效的安全改进措施，使核电的安全性有了很大的改善，现在可以毫不夸大地说，核电是世界上最安全的电源。以美国为例，在2250个运行堆年中，只发生一次三哩岛严重事故，但未导致人员伤亡和环境污染。三哩岛发生事故后的20年内，没有发生过一起由于事故引起的癌症发病率。在平时的核电站正常运行中，核电站排出放射性量很小，没有任何危险性。美国核电的每堆年非计划停堆已从1980年的7.3次降至0次（19971998年已连续二年为0次），核电站的平均容量因子已从1980年的62.7%,提高到1998年的87%事件发生率已从1985年2.38次/机组降至1998年的0.04次/机组。前苏联留下来的14套切尔诺贝利型RB
15、MK堆的安全问题是全球关心的重点。西方国家正在帮助俄罗斯更换这种堆型，1993年1月27日西方七国集团同意出资7亿美元来帮助俄罗斯改进这种堆型的安全性。美国在19921996年已经提供了1.82亿美元，1997年又提供了4500万美元，1998年和1999年将分别提供3500万美元和3000万美元。俄罗斯也对RBM!型机组进行了一系列改进，减少了正汽泡系数，改善了反应堆设计应急保护系统的响应时间，增设了快速反应应急保护系统。由于采取这些措施，每堆年非计划停堆已从1988年的2.2次降至1991年的0.9次。此外，国际上加强了核安全的国际合作，建立了国际核安全体系，开发了一批具有优化设计、简化系统、改善人机关系、安全和先进的堆型(如System80+,APWRABSRVVER600,AP600,EPR2000等)，它们共同的特点是完全符合用户要求文件的规定，具有十分可靠的安全性。可以说，下一世纪初叶，当先进堆投入商业应用后，将彻底解除人们对核电站安全性的担心，决不会再发生类似三哩岛和切尔诺贝利那样的事故，核电将是极为安全的。(7)潜在的经济优势目前，美国核电站建设费用昂贵是阻碍美国核电发展的主要因素。在美国建造一套100万千瓦核电机组的建设费用在2060亿美元，平均造价为3000美元/千瓦。有人认为，只有当核电造价从3000美元/千瓦降至1500美元/千瓦
