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1、核能利用的风险与机遇摘要：日本福岛核泄漏后，德国随即在民众的压力下宣布了全国放弃使用核能的决定，对于中国民众也引起了不少恐慌造成了诸如碘盐抢购的事件。可是世界其他国家如法国也表示无法放弃核能，核能到底存在着怎样的风险与机遇，本文将进行一定探讨。关键词：核泄漏、核利用、核泄漏事件影响日本的地震与海啸已经为该国的核工业尤其是福岛核电站带来了前所未有的麻烦。毫无疑问这会给日本全国大部分地区带来环境影响，在事故发生的几天之后，甚至还引发了核工业的全球性反应。然而这些反应并不相同，而是因各国实际情况而异，如在规划过程中的公众参与情况， 或是能源产业的所有权情况，抑或是各地的实际地理与地震条件以及危机防范
2、情况等。一、日本福岛与 切尔诺贝利1986 年 4 月 26 日，前苏联切尔诺贝利核电站4 号反应堆发生爆炸。8 吨多强辐射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出。自1986 年切尔诺贝利核事故发生后，离核电站 30 公里以内的地区被辟为隔离区，很多人称这一区域为“死亡区”。20 多年了，这里仍被严格限制进入，欲进入隔离区的人必须具备合法手续和有效证件。所有从隔离区出来的人，还必须在专门仪器上接受检查。据专家估计， 完全消除这场浩劫的影响最少需要800 年。据不完全统计， 切尔诺贝利核事故的受害者总计达900 万人。消除切尔诺贝利后患成了俄罗斯、乌克兰和白俄罗斯政府的巨大财政负担。切尔诺
3、贝利的事故记忆犹新，1986 年到现在已经这么多年过去了。郁祖盛很坦率地说，现在即便是日本福岛核电站发生最恶化的情况，也和切尔诺贝利核电厂的爆炸所引起的大面积放射性释放有本质的差别。据介绍，切尔诺贝利的爆炸，尽管不是核爆炸，也是一个功率陡增后引起的蒸汽爆炸，把几千吨的盖都掀掉了，放射性全部暴露。此次福岛核电站发生的爆炸是氢气与氧气混合后发生的爆炸，是一种化学反应。现在日本福岛核电站的情况最不理想的状态就是它会熔化，而且把压力容器烧穿了，放射性会出来。但是这种出来打个通俗的比方，是缓慢地流动，它不是一种爆炸。它跟切尔诺贝利有本质上的差别，它的影响的范围可能也是有限的。二、世界各国的反映与处理办法
4、日本福岛核事故之后，德国总理默克尔立刻宣布对本国核电厂进行安检，并对 8 座老旧核电站实行暂时关闭3 个月措施。该措施于15 日到期，政府决定不再启用这8 座核电站，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 并准备制定新的核能法决定到2022 年完全放弃使用核电，使德国成为第一个宣布不再发展核电的欧洲国家。但是大多数国家很难跟随德国一同弃核。德国弃核后， 法国表示“尊重”德国立场，但尚未准备好放弃核能。法国总理菲永称核能是
5、“未来的解决方案”，法国外长朱佩称，“至少数十年，不能没有核能。”意大利与波兰都表示他们会继续他们的计划。在印度， 负责设计、 建造与交付核电站工程的公共机构核电集团的主席说，日本发生的事件对他们的项目来说是“一个巨大的阻碍”。 然而在马来西亚，副总理声明“我们的相关机构是负责任的，我们可以放心，他们知道怎么做才是最好的。”中国在 3 月 16 日（星期三）公布了一项重大决定：在新的安全法规出台之前，暂停审批核电项目。亚洲开发银行南亚地区局能源处处长翟永平认为，民众可负担、 完成“减排”指标和安全可靠这三个能源使用目标相互矛盾，不同国家会做出不同的选择。世界各国会否相继跟进弃核， 取决于各国是
6、否真的把气候变化即“减少碳排放”视为首要问题。田军认为， 在保证完成二氧化碳排放指标的同时要保证供电，发展核能几乎是唯一途径，因此， 大多数国家的核能开发不可能停止。多位能源专家均表示，欧盟已经事实上建立了人员和电力流动自由的统一电力市场，德国反对在国内发展核电，但并不反对从邻国法国进口核电，可以预见， 德国在弃核后将“加强区域合作”，还要从法国进口更多核电，从挪威进口更多水电。三、核能的发展和趋势纵观世界核电工业的发展, 大致分为四个阶段：第一阶段 (1951 1960 年) , 试验性阶段。只有前苏联、美、英、法等国建成10 座试验性的核电站 , 总容量 85. 9 万kW , 单机容量
7、0. 3 21 万kW 。第二阶段 (1961 1968 年) , 实用阶段。除上述四国外, 德国、日本、加拿大、意大利等国的核电工业相继发展起来, 总装机 1223 万kW , 最大单机容量 60. 8 万kW 。此时 , 发电成本有的已低于常规火电站。第三阶段 (1969 1979 年) , 迅速发展阶段。 核电技术趋于成熟, 拥有核电站的国家逐年增多。特别是 19731974 年的石油危机 , 将世界核电的发展推向高潮。第四阶段 (80 年代以来 ) , 缓慢发展阶段。 70 年代末 80 年代初 , 核能在发展中遇到重重困难 , 尤其是美国。问题的焦点是核电的经济性下降，加之1979
8、年三里岛核电站事故, 核电的发展步伐放慢。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 尽管世界各国核电站的建造费用70 年代以来都有增加, 单位成本也比以前高, 但法、日、德等国核电成本仍低于煤电。所以从整个世界来看, 许多国家仍在积极建造和发展核电。四、核能的风险出于对气候变化和长期能源安全的担忧，人们坚决地将核能重新提上了2007-2008 年全球议程。 近年来非碳能源的安全记录有了很大改善，核能技术在充满不确定性的时代
9、存在诸多吸引力。在已有核工业运行的国家（例如欧洲、美国、中国、印度和俄罗斯等），总共有超过300 个核能发电站计划已被列入规划或目前正处于建设之中。但是越来越多的非核技术国家（例如土耳其、越南和埃及和其他等国）正在探讨将核能作为能源选择。问题在于核能依赖于浓缩铀的获得。一些国家对其核能产量进行探测，担心未来可能会受到六个目前生产商用浓缩铀的国家（法国、德国、荷兰、俄罗斯、英国及美国）的封锁。为了避免发生这种情况，这些国家可能决定建立其自身的浓缩铀生产设施。如果发生这种情况，管辖核能技术的国际架构将被摧毁，广泛扩散的风险将会危险地有所增加。鉴于对铀进行浓缩而获得发电站燃料的过程也可以用于生产武器
10、级别的核材料，降低武器级别核材料扩散风险的唯一途径是劝阻相关国家不再建设新的浓缩铀设施。可是这种方法解决问题的效果实在是让人无法信赖。博拉克司长认为，自切尔诺贝利核电站核泄漏事故后，核能的开发与利用就一直备受争议。争议不仅仅集中在核泄漏、核辐射、核废料的处理等方面，而是更聚焦于核能的“剩余风险”上，即不管采取什么样的保护措施，使用核能都存在着人类不可操控的风险。五、现阶段核电的必要性目前全世界运行中的核电站共有437 座, 装机总容量 34，440. 2 万kW , 年发电量 22，235 亿kW/h , 占世界总发电量的21. 9 % 。其中美国最多, 有109 座核电机组 , 法国 56
11、座 , 日本 51 座, 印度也拥有 10 座。还有 85座核电站正在建设中, 装机容量 7，700 万kW , 分属于 18 个国家和地区 ,其中以东亚地区发展最为迅速。在德国之前，,1979 年三里岛事故发生之后, 瑞典国民进行投票, 坚决反对核电, 瑞典国会1981 年决定在 2010 年之前淘汰核电。 但要代替全部现有的核电站, 今后 10 年内每年要花10 亿美元 , 这将使其 GDP 下降 1 %和大量工人失业。因此,1991 年瑞典政府重新评价了核电政策 , 决定撤消关于1995 年关闭两套核电机组的决定, 并决定到 2010 年前是否淘汰核电要看其他能源 ( 风能、生物质能 )
12、 的开发是否成功再定。意大利 1987 年决定暂停 5 年执行核电发展计划 , 致使工业用电费用大增, 国家受到很大经济损失,1994 年便设立了一个协调国家核活动和核计划的特别委员会, 决定到 2020 年其核电所占总电力比重要接近OECD 国家平均水平。另外世界性的燃料供应紧张和环境压力的加大, 使越来越多的国家推行能源多样化政策,而发展核电是这一政策的重要组成部分。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 并且可再生
13、能源尚难以替代核电等传统能源。翟永平认为， 德国核电占发电量比例不大，十年内逐步弃核， 理论上可以依靠发展可再生能源弥补需求，但从满足电力基础负荷需求的角度看，只有煤电和核电有替代关系。德国此前已经宣布要在2020 年之前减排40% ，核电承担的减排份额只能由煤等化石燃料来替代完成。他认为， 可再生能源中， 太阳能和风能是不错的能源补充，但从数量上说， 可再生能源还算不上主流。可再生能源和煤也并不是完全的替代关系。 在相当长的一段时期内，只能在不同的可再生能源之间比较。可再生能源的科技发展水平较高，但要满足同样需求，使用可再生能源的成本将大大超过传统能源。田军认为， 只有煤炭、 石油和天然气等
14、化石燃料、水能和核能可以提供稳定的发电能力，而可再生能源是间歇性能源，受限于天气、时间等条件，且无法24 小时稳定供电，因此，不能成为电网基础负荷的主要供应，只能作为“锦上添花”的补充性能源。如果要转化为连续性能源，从现有技术水平上看，较高的储存成本将不可避免。钱德称，对此，需要发展科技，降低不可再生能源的局限性，比如使太阳能在白天和夜晚都能使用。并鼓励各国共同参与太阳能的开发和利用，增加太阳能产能，从而降低成本。六、核能中的机遇如上文提到过的，核能的利用与核扩散之间不可调和的矛盾，可能是国际金融市场的一次机遇。 为了通过一些框架性的手段进而保证浓缩铀的供应，沃顿商学院和哈佛肯尼迪学院的联合工
15、作小组提出了一个真正具有创新意义的概念：“为实现安全提供保证。”作为国际原子能机构和其他机构工作成果的补充，该小组提出的解决方案是在金融业和政府部门之间建立起一种合作关系，以创建世界首家国际核燃料保险基金。该基金运做如下：将从所有成员国收取的会费存放于一家互助保险公司，该保险公司将使用部分资金建立现金储备和购买选配供给品。剩余资金将流向一个由保险公司和再保险公司所组成的财团， 而这些保险公司和再保险公司为所有参与国提供分层级的金融保护。国际原子能机构成员国政府将作为该财团的金融担保人。在发生燃料供应中断的情况下，互助保险公司将行使其选择权并与燃料供应商、能源生产商和输送商协作，来安排及时的燃料
16、供给或者从能源网（如果可得）之外采购替代电力。根据此前合同中达成的一致，该保险财团将对成员国和其他所涉及的替代燃料的提供商就任何效率损失进行补偿。该概念是基于全球风险缓解的一个关键原则而提出的：所有国家正在努力通过能源独立来保障能源安全，通过创建一个为实现“能源互相依赖”的清晰框架，“为实现安全提供保证”的概念可能有助于改善能源安全的状况。金融市场对核扩散的反应存在一些典型的全球风险问题，其中有道德风险问题和连带责任的问题， 当然， 在其他领域缺乏协调一致的政策和对系统完整性缺乏信心的情况下，可能无法指望这一概念会行之有效。此外， 氢能开发正在引发一场深刻的能源革命，并将成为世纪理想的二次能源
17、。而核能有可能取代化石燃料而成为今后制氢的一次能源。核能与氢能的结合将使能源生产和利用的全过程实现洁净化。氢作为一种二次能源是一种能量载体或能流，必须通过消耗一次能源制取。为利用氢能首先须将氢从其化合物化石燃料、水和生物质中提取出来。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 以水为原料的制氢技术包括电解水制氢和热化学制氢。目前，世界上靠燃烧化石燃料为电解水和热化学制氢提供电能和热能。核能在今后有可能取代化石燃料，既为大规模
18、电解水提供电力， 又为热化学制氢提供高热源。除核电制氢外， 对反应堆中的核裂变过程所产生的高温直接用于热化学制氢已进行了广泛研究，与电解水制氢相比热化学过程制氢的效率较高成本较低。将热化学制氢与发电相结合还可能将效率提高到60% 。核能制氢的第一步将是利用较为便宜的电网低谷电能电解水制氢。随着今后先进高温堆的商用化，反应堆将提供足够高的出口温度实现高温热化学循环制氢。 “核能制氢” 是2001年美国核学会冬季会议上的一个重要议题。国际氢能协会副主席在会上展望了核能=氢能体系的发展前景 他指出 ! 核能与氢的结合可使)# 世纪变得更加光明和洁净。核能利用中的堆型之一- 高温气冷堆虽然不能增殖燃料
19、, 但它的优势是安全性好, 特别是能提供高温工艺热。 由于地球上煤炭储量比石油多得多,随着石油资源的渐渐枯竭,未来液体燃料的供应主要靠煤的液化。但煤的液化需要1000 以上的高温。如用高温气冷堆作高温热源 , 既可减少化石燃料的消耗, 又可避免化石燃料燃烧带来的环境污染, 通过“核能 - 煤转化”技术 , 生产液态合成燃料, 因而受到世界各国的重视。我国有丰富的稠油资源, 只有注入蒸气才能开采。生产蒸气通常要耗去1/ 3 石油产量 ,很不经济。如用高温气冷堆供热, 则可以有效地开采稠油。另一方面, 预计 21 世纪我国液体燃料的供应将出现长期短缺, 如果开发高温气冷堆作为高温热源, 利用我国储
20、量丰富的低热值的褐煤生产液态煤, 则应是十分理想的方案。结语： 目前， 核能在广泛利用上虽然存在着许多问题，但是由于外部环境和本身资源条件的要求， 核能必将继续发展下去并且短时间内是不可能被废弃。核能的利用将提供许多便利与机遇。在核能的利用上还有巨大的潜力可挖，核能的前景一片良好。参考文献：赵媛世界核电发展趋势与我国核电建设顾忠茂氢能利用与核能制氢研究开发综述中外对话网 http:/ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -