DQZHAN訊：我們還需要核電嗎？
2017年3月11日距離日本福島**核電站事故已經(jīng)六年。這次與前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故同列為7級的核事故的發(fā)生對核電工業(yè)影響深遠，改變了不少人對核電**性的看法。反核電風潮一時間風靡全球，從2007年開始的世界新一輪核電建設(shè)高潮又陷入了低谷。德國索性宣布提前棄核，不僅當年就停掉了17個反應(yīng)堆中的8個，還宣布在2022年停掉境內(nèi)所有的核電設(shè)施。
然而六年過去，德國的應(yīng)對似乎成為了例外。經(jīng)歷了福島核事故后的低谷后，新建核電項目數(shù)量已經(jīng)重新開始增加。目前全世界有15個國家的60個新建核電項目正在建設(shè)中，此外計劃中的核電項目已經(jīng)超過160個，正在認真研究的項目更是多達300多個，目前運行的核電站也有很多擴容項目。
運行中的日本伊方核電站。
震后世界的核電面貌
眼下，核電仍然是世界范圍內(nèi)電力的重要來源，全世界有31個國家和地區(qū)擁有核電站，總裝機能力達到385GW，年總發(fā)電量超過2.4萬億度，占世界總發(fā)電量的11%。目前核電主要集中在美國、法國、俄羅斯、中國和韓國，除中國之外，核電在這些國家都貢獻一成以上的電力，其中核電站到法國發(fā)電量的七成多。甚至已經(jīng)啟動了棄核計劃的德國，2015年核電仍然貢獻了14%的電力。
至于日本，雖然震后民間棄核聲音可以理解地在各國中*強，但各反應(yīng)堆的先后停車主要原因還是出于技術(shù)問題——一些是在地震中停車，需要定損和改造才能符合標準；另一些則是到期維護和**改裝。真正因為民意而停車的并不多。而且，六年過去，42個仍然可以運行的核電機組已經(jīng)有4個成功重啟（3個目前運行中），9個機組可能在今年恢復發(fā)電，另外有12個正在申請重啟過程中。震前正在籌備和建設(shè)的6個機組，位于福島縣的3個建設(shè)中止，但另外3個未受影響。即使經(jīng)歷了福島核事故，日本也并沒有放棄核電，只是下調(diào)了預期的核電的占比。
很顯然，除了個別國家之外，世界并沒有放棄核電。世界上的電力消耗大國大多仍然視核電為未來的一個重要能源——特別是，福島核事故之后，日本人直接感受到了沒有核電所帶來的問題。
核電比例降低的代價
關(guān)掉大部分核電的2012年，日本每度電的碳排就達到487克，遠高于2011年3月的每度電350克的水平，2013年的日本總碳排更是超出1990年碳排水平的10.8%，持續(xù)二十多年的碳減排努力化為泡影。大量化石能源的進口也給日本帶來不小的財政問題，2013年底，日本因為停止核電導致349億美元的財富外流，日本家庭平均能源支出則增加近14%。這樣的背景下，安倍政府成為重啟核電的支持者就很可以理解了。
震前日本的發(fā)電比例。核電多年來始終占據(jù)著重要位置。
而加速棄核計劃的德國，不僅仍然需要時不時地從法國進口核電，演示了一例國際上的鄰避效應(yīng)，而且也加大了化石能源的比例。實際上德國核電減少空出來的電力缺口超過八成由化石能源填補，使得正在進行中的發(fā)電減碳排計劃倒退。雖然這兩個國家都加大了新能源項目的建設(shè)力度，但是很顯然兩個國家的經(jīng)歷都表明能夠可靠替代核電的仍然只有火電。
實際上這也不是**次核電從危機中恢復起來。1979年美國的三哩島核事故以及1986年前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核事故之后，核電都曾陷入低谷。但是由于對于空氣質(zhì)量和氣候變化問題的關(guān)注，核電這一清潔能源形式始終維持著吸引力。福島核事故之后，國際上僅用的三四年的時間就重新恢復了對新建核電項目的興趣，實際上這耽誤的幾年也大多是為了根據(jù)福島事故的經(jīng)驗補充更加**的設(shè)計，多數(shù)原計劃的項目仍然保留。在多數(shù)能源消耗大國眼中，核電仍然是清潔能源的一個重要選擇。
為何核電難以被其他能源替代？
核電很清潔，特別是與火電比較優(yōu)勢非常大。有很多研究表明，即使使用清潔煤炭發(fā)電技術(shù)，核電仍然是更加環(huán)保的一個選擇。目前很多人關(guān)注的溫室氣體排放方面，幾乎零碳排的核電遙遙**火電自不用說，在放射性物質(zhì)排放方面核電也優(yōu)于燃煤電廠。煤炭里面含有一定的放射性物質(zhì)，這些放射性物質(zhì)有一定比例未經(jīng)過任何處理就排放在大氣里面。美國的研究表明，一個一百萬千瓦的燃煤電廠，廠區(qū)所在地的輻射是核電站廠區(qū)的一百倍；距離八十公里之外比較，燃煤電廠的輻射程度也超過核電站三十多倍。而且，火電站排放的二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等等都是霧霾的元兇，對空氣質(zhì)量會造成很大影響。核電站就完全沒有這些問題。
而與其他清潔能源相比，核電的電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠，這一優(yōu)勢更加關(guān)鍵。
誠然，新能源里的太陽能光伏發(fā)電和風電，本身的碳足跡也很低，全周期的污染物排放也非常少，但是發(fā)電能力完全是靠天吃飯，氣候條件適合的時候就能多發(fā)，氣候條件不合適的時候發(fā)電量就少甚至不能發(fā)電。對氣候條件的依賴，使得光伏發(fā)電和風電完全無法與用電需求相對應(yīng)，這就限制了這些能源在電網(wǎng)中所占的比例；甚至為了應(yīng)付極端天氣情況，電網(wǎng)仍然需要保留足夠的常規(guī)發(fā)電能力來彌補光伏發(fā)電和風電可能造成的不足。
因此，新能源占大比例的區(qū)域，往往需要有相當?shù)某Ｒ?guī)能源與之配套，承擔調(diào)節(jié)的任務(wù)。水電可以起到調(diào)節(jié)作用，但是完全使用水電進行調(diào)峰極為困難。雖說發(fā)電與用電錯峰的問題在技術(shù)上可以用儲能技術(shù)來解決，但是大規(guī)模的儲能技術(shù)目前只有抽水蓄能可行，而抽水蓄能對地理條件要求相當苛刻。其他的電池等儲能技術(shù)在大規(guī)模應(yīng)用上仍然不具有可行性。使用火電調(diào)節(jié)也很常見，但這樣的調(diào)節(jié)意味著強迫火電長期在低負荷狀態(tài)下運行，其基礎(chǔ)上的光伏發(fā)電和風電的廉價，都是以更低效更昂貴的火電為代價的。
核電本身可調(diào)節(jié)性不佳，調(diào)節(jié)周期比較長，只有法國由于核電比例很高也發(fā)展了按需發(fā)電的核電技術(shù)，其他國家核電并不承擔調(diào)峰任務(wù)。但是核電自身可靠性高，能夠為基地負荷持續(xù)貢獻電力。這一特點是光伏發(fā)電和風電無法替代的。
新能源里面也有技術(shù)擁有基底供電的潛力，那就是太陽能集熱發(fā)電，或者叫光熱發(fā)電。光熱發(fā)電是通過大量的鏡片反射太陽光，把熱量集中起來加熱傳熱介質(zhì)，然后把高溫的介質(zhì)進行存儲，在需要的時候加熱水蒸汽推動蒸汽輪機發(fā)電。*近幾年光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展也很快，世界范圍內(nèi)有很多新建的示范項目，特別是中國近期有很大規(guī)模的商業(yè)示范，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)趨近成熟。不過光熱發(fā)電的成本仍然偏高，是新能源里面比較貴的一種，而且需要存儲的時間越長，成本也就越高。目前的光熱發(fā)電項目實際上主要是對白天和前半夜的用電高峰進行補充，通過享受偏高的上網(wǎng)電價提高項目的經(jīng)濟可行性，完全將光熱用于基底供電的成本還是太高。
美國加州莫哈維沙漠的伊萬帕太陽能發(fā)電站，173500個高效鏡子將陽光反射到140米的高塔頂端，產(chǎn)生的熱量驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電。
此外，太陽能利用都需要一定的氣候環(huán)境，也需要很大的面積，所以很多光熱項目都是在干旱的沙漠地區(qū)建造的，偏離人口稠密的地區(qū)，這又有一個可能距離市場太遠的問題。雖然目前有研究認為光熱可能成為替代核電進行基底供電的一個選擇，在日照資源非常好的地區(qū)甚至在經(jīng)濟上具有競爭性，但是至少在短期內(nèi)還無法實現(xiàn)。
因此，以電網(wǎng)的需求而言，要放棄核電，除了改回火電之外還沒有其他可行選擇。日本和德國的實踐都很清楚的表明，火電是**可靠的核電替代者。
核電依然比火電和水電更加**
然而，作為基底負荷，核電不但遠比火電清潔，甚至比火電更加**——即使計入了歷史上全部三次重大核事故，也是如此。
1982年，美國全年燃煤造成的放射性物質(zhì)排放，是美國三哩島核事故釋放的放射性物質(zhì)的155倍[6]。世界核能組織估算，比較各種能源形式所造成的傷亡，考慮原料開采、運輸、轉(zhuǎn)化、廢料處理等各個過程的整個生命周期，1970年至1992年間，每太瓦年（8.76萬億度）發(fā)電量的死亡人數(shù)，水電是885人，燃煤是342人，天然氣85人，核電8人——該數(shù)字計入了這期間的切爾諾貝利事件以及三哩島事件[7]。福島核事故雖然吸引了全世界關(guān)注，但并未直接導致任何人的死亡，預期的癌癥發(fā)病率對于新生兒也僅提高了1%。在采取了正確的應(yīng)對措施之后，福島核事故造成的健康危害非常有限。
2011年3月20日無人機航拍的海嘯后的福島**核電站，從右至左分別是第1、2、3、4機組。冒出的白煙是水蒸氣。
福島事故發(fā)生于災(zāi)難性的2011年日本大地震的背景下，這場9.0級地震掀起了*高達40.5米的海嘯，造成15894人死亡，6152人受傷，2562人失蹤，228863人流離失所，127290幢建筑完全垮塌。然而即便是在震后日本政府和東電的種種應(yīng)對不力之下，福島核事故依然沒有造成任何直接傷亡；反而是對核物質(zhì)的恐懼、各種謠言與不負責任的報道帶來了更大的影響。受福島核事故影響*大的日本已經(jīng)開始了核電的重啟計劃，一些核電站所在地的居民甚至主動要求重啟核電站，日本旅游價格也毫不下降，都能說明即使在日本，多數(shù)民眾對核電的危險并不擔心。
所有的決策都有風險，雖然竭盡全力回避某一風險看起來是謹慎和**的，但是極力夸大較小的風險，將意味著把自己置入替代方案的更大風險和代價之中。
