第84章 核能的发展前景

第八章第七节核能的发展前景

 核电的经济竞争力

这里我们来看看核电在各种能源中的经济竞争力。

例如，在中国的金山石化总厂要建设一个热电站。在选择方案时，曾考虑到，如果建煤热电

站，每年约需煤110万吨，不仅运输问题无法解决，烧煤造成的环境污染更是个严重问题；

如果建烧油电站，每年烧油需80万吨，发电仅值18亿元，而要是做化工原料，价值就达4

8亿人民币元，出口可换外汇136亿美元。因此最后选择建造核热电站，这不仅运输不成

问题，从经济上考虑也是合算的。

1973年开始，主要工业国的核电成本与火电相当。以后随着石油调价和核电技术的逐步成熟

，核电成本已经低于油电站、煤电站和油煤电站的成本。据统计，美、法、英、德国和加拿

大等国的核电成本平均比火电低1／3左右。1976年，美国由于采用核电节省了14亿美元，相

当于节省9 000万吨煤或32 500万桶石油。

 核电的潜力

核电的发电成本由运行费、基建费和燃料费三部分组成。核电站的运行费和火电站的差不多

。但核电站运行可靠，每年利用小时最高达8 000小时，平均约为6 000小时。

据统计，1975～1978年，世界上有15座核电站的平均负荷因子达到80%以上，其中有8座达85

%，德国一座压水堆核电站达到了最高水平，为913%。核电站的燃料费比火电站的要低得

多。对100万千瓦压水堆核电站，每年需要补充40吨燃料，其中只消耗15吨铀－235，其余

的尚可收回。而对一座100万千瓦烧煤的发电厂，每年至少消耗2 120 000吨标准煤，平均每

天要有艘万吨轮，或三列40节车厢的火车运煤到发电厂。运输负担之沉重是可想而知的。

由于核电站系统的复杂和出于安全的考虑，它的基建费比火电高，10万～20万千瓦容量的轻

水堆比火电约高100%，100万千瓦容量的轻水堆比火电约高60%～70%。重水堆和气冷堆的基

建费还要贵一些。但是，核电站的整个发电成本还是比火电便宜。

实践表明：核电站的基建费虽然高于火电，但燃料费要比火电低得多，而两者的运行费又相

差不多，所以折算到每度电的发电成本，核电已普遍低于火电约15%～50%。火电的燃料费约

占发电成本的40%～60%，而核电只占20%～30%。同时，火电厂的发电成本受燃料价格的影

响要比核电站大得多。

就世界能源结构变化及核能的发展情况而言，初级能源的消耗结构在过去有了相当大的变化

。石油消耗量自1973年发生第一次石油价格危机以来，已由474%降至1989年的37%。而煤

炭的消耗量在这一期却由283%上升至311%，天然气从181%上升到231%，水力由1973

年的54%增长到64%，核能由06%升至23%。1995年统计，核电已占全世界发电量的23

16%。

尽管在世界初级能源消耗中石油的比重有了相当大的缩小，但是，预计这种能源在世界市场

上的主导地位仍不会有多大的改变。不过，出于生态原因的考虑，和鉴于对当前近东石油供

应前景没有把握，石油消耗下降的趋势可能继续保持。

目前可再生能源的利用在很大程度上还局限于水能。在工业国家，通过传统工艺发掘的水资

源已消耗了3/4。许多国家正努力发展利用其他可再生能源的工艺和技术，如太阳能、风能

、地热和波浪能或潮汐能。专家们预计，到2020年，可再生能源占全世界初级能源供应量的

比重只能提高到8%。

因此，世界能源结构的变化中，核能在今后仍属于有发展前途的能源。90年代初开始，人们

对核能的评价向积极方向转变，其原因是人们越来越认识到，没有核能的能源供应，从经济

上和生态上都有一定的风险，人们也认识到存在着不断改进核电厂安全技术，从而减少事故

风险的可能。这与80年代的景况相比，有了很大的好转。那时，核电发展有所

减缓，其基本原因有四个：一是资本主义世界经济衰退，电力需求呈停滞状态，有的

国家甚至电力过剩；二是核电成本因其安全要求大为提高而上涨，核电站造价和运行费用增

加；三是核电站运行安全问题；四是核废料后处理问题。这些问题对核电发展虽有一定制约

作用，但没有构成对核电的致命威胁。

 正确认识核能

由于人们的直觉，也由于两次核事故，特别是切尔诺贝利核事故带来了消极的后果，人

们往往对核电怀有偏见，因此需要再作深入分析。过去，世界各国的能源政策主要根据经济

因素——即寻求最廉价的发电和供热途径。但事实上，人们并没有计算由环境污染和腐蚀所

造成的损失。显然，产生这种状况的部分原因是很难弄清它们的准确代价。只是当近年来全

球气候发生预期变化的警钟开始敲响时，人们才开始广泛讨论各种能源的环境代价问题。这

种代价已在较短的时间内逐步升级，从局部性的烟污染和水电大坝造成的土地被淹，到地区

性的湖泊酸化和森林枯萎，乃至全球性的温室效应。

当然，同开始重视能源的环境效应一样重要，我们不能完全不顾其他的因素，如经济成本、

可靠性和对能源自给自足的要求。世界上机动车辆的数量增加很快，它们不能用煤和核能，

目前也不可能用电和氢能，在今后的一段时间内只能继续烧油。只有增加使用电力驱动的火

车、有轨电车和无轨电车，才能够稍微缓和一下要求生产更多用油车辆的压力。我们还必

须清楚地看到，太阳能和风能在今后10年或几十年内还不能廉价地得到。除水力以外的再生

能源占世界能源消耗量（商业能源）的比例目前极少，我们可以投入更多的力量去开发它们

，但在考虑21世纪初的能源问题时，它们是无足轻重的。

孤立地讨论一种能源，几乎是没有意义的。讨论的着眼点必须放在，如何帮助我们在可能

的选择中确定一种最优的能源结构。我们必须预测今后的能源需求，并比较各种选择的经济

、环境和其他因素。从环境保护的角度来比较核能发电和以煤、油、天然气为主的化石燃料

发电。

核电站不排放SO2、CO2和重金属，这是一个很大的优点。

核电站也产生危险的放射性物质。而公众对待辐射的态度似乎是矛盾的：一方面害怕任何辐

射用于食品保藏，甚至害怕低放射性的废物处理装置；另一方面却又接受日益增加的放射性

同位素及辐射，在农业、工业和医学上的应用。目前公众接受的由全世界所有正常运行的核

电站，及整个燃料循环产生的年平均剂量，小于公众所接受的天然本底辐射年剂量（24毫

斯韦特）的万分之一（00002毫斯韦特）。

在核燃料循环中，高放射性物质仅在反应堆中的铀反应以后才产生，而且高放射性废物的总

量很少。这是核电的主要优点之一，因为它使我们实际上能够以某种可控的方式来处置所有

产生的，当然也是危险的废物。装机容量为300万千瓦的轻水反应堆的运行，每年约产生7

5吨高水平、长寿命的放射性乏燃料。反对核电的人经常争论说，我们无法安全地隔绝这些

废物。然而这是不正确的，因为大多数国家决定，在把这种乏燃料作为废物处置或进行后处

理前存放30～50年的时间，是出于以下两个原因：一是废物处置场址很难为公众和政府所接

受；二是经过50年左右，乏燃料的放射性活度将会降至它们从反应堆卸出一年后的1/25，这

样，废物容器和长远安全隔绝贮存方案的设计都将会简化。

 核的后处理问题

如果将装机容量为300万千瓦的核电站运行一年所产生的75吨乏燃料，不直接贮存而进行

后处理，则其高放废物可以浓缩在约9立方米的玻璃体中。这也许能为我们正在讨论的小体

积问题提供某些思路。如果将全世界自1987年以来产生的所有乏燃料全部经过后处理，则其

玻璃固化的高放废物将只有 1 000～1 500立方米，比两个家庭住房的体积都小。

核电站的运行还将产生一些中低水平、短寿命的放射性废物，如过滤材料、污染了的衣物、

工具和废旧材料。这些废物须贮藏并隔离较长时间。300万千瓦轻水堆运行一年，一般

约产生1 500立方米没有经过压缩和浓缩的这类废物，这个体积相当于一个边长为12米的立

方体，也相当于两个家庭住房的体积。一些最终处理这类废物的装置已投入运行，如瑞典。

在所有拥有核电站的国家，都有旨在保护现代人和所有后代人的有关废物处置的严格法

规。例如，如果不能以溶解了的物质通过地下水进入生物圈等最坏的情况为假定条件，并且

表明后代的剂量负担很小并大大低于允许标准，那么在今天就不可能取得建造废物处置场址

的许可证。有人常说，不能让我们这一代人享用核电站带来的好处，而把处置废物所需的大

量费用留给后代。已有几个国家通过法律规定增加每度核电的价格，以留取部分资金用作今

后管理和处理放射性废物，以及核电站退役的费用。同许多人预料的相反，这些费用不是高

得不可接受的。在瑞典，每度核电加价10%。这部分积累资金足以保证将来的需求。

研究表明，在许多铀矿床中，各种物质尽管和地下水直接接触，却仍在原地存在了几百万年

。在非洲的一个地表富铀矿床中，“自发”产生的链式反应持续了50万年，并产生了6吨

裂变物和2吨钚。值得注意的是，这些裂变产物和钚尽管直接和自然环境相接触，没有任何

形式的封闭，却仅从生成它们的地方移动了几厘米。这些研究绝不是说可以对长寿命的核

废物掉以轻心，但它们确实能说明我们对未来可能发生的事情并非一无所知。