发展核电是减少--潘院士

1、潘自强 中国核工业集团公司科技委 中国能源学会（南昌）4月24日 1. 前言 2. 我国不同发电能源链的排放因子 3. 我国不同发电能源链对公众健康和环境的影响 4. 内陆核电厂的安全及环境问题 5. 核电站事故的影响 6. 发展核电中值得重视的问题 不同能源温室气体排放和环境污染比较 研究的进展 内陆核电站安全 值得重视的安全问题 生命循环 燃料链 煤电链 开采运输洗煤发电 废物利用和处置 核能链 采矿冶炼转化浓缩元件 发电后处理废物处理和处置 核电、水电和风电表现出比较低的温室气体排放水平，比 煤电低2个数量级，太阳能光伏发电处于中间水平，即比 煤电低1个数量级。 不考虑输配电环节，煤电链

2、的低值不考虑输配电环节，煤电链的低值820.2 g-CO820.2 g-CO2,eq 2,eq/kWh /kWh为基于超为基于超 超临界机组（供电煤耗超临界机组（供电煤耗280gce/kWh280gce/kWh），高值），高值1000.6 g-CO1000.6 g-CO2,eq 2,eq/kWh /kWh 为基于为基于20092009全国火电平均水平（供电煤耗全国火电平均水平（供电煤耗342gce/kWh342gce/kWh）。）。 太阳能光伏发电的低值太阳能光伏发电的低值56.356.3和高值和高值89.9 g-CO89.9 g-CO2,eq 2,eq/kWh /kWh分别为基分别为基 于多

3、晶硅和单晶硅太阳电池光伏发电的结果。于多晶硅和单晶硅太阳电池光伏发电的结果。 风电的低值风电的低值15.815.8和高值和高值18.0 g-CO18.0 g-CO2,eq 2,eq/kWh /kWh分别为基于分别为基于1.5MW1.5MW和和 2.0MW2.0MW功率的主流风力发电机组的结果。功率的主流风力发电机组的结果。 核电的低值核电的低值6.2 g-CO2,eq/kWh6.2 g-CO2,eq/kWh为当前我国核燃料循环前段和核电为当前我国核燃料循环前段和核电 站的实际温室气体排放结果，站的实际温室气体排放结果， 高值高值11.9 g-CO2,eq/kWh11.9 g-CO2,eq/kW

4、h为考虑了核为考虑了核 燃料循环后段燃料循环后段( (乏燃料后处理与废物处置乏燃料后处理与废物处置) )时总的温室气体排放结果。时总的温室气体排放结果。 我国水电温室气体的排放低于世界平均水平。水电链结果的范围我国水电温室气体的排放低于世界平均水平。水电链结果的范围 远远小于远远小于IAEAIAEA研究结果范围研究结果范围(16-410 g-CO2,eq/kWh)(16-410 g-CO2,eq/kWh)。主要是因为国。主要是因为国 际上统计的多为热带水电站，温室气体际上统计的多为热带水电站，温室气体排放较多排放较多。而我国地处温带，。而我国地处温带， 发电水库又多处于水位落差较大的峡谷地区，

5、且多为深水型水库，发电水库又多处于水位落差较大的峡谷地区，且多为深水型水库， 本身释放的温室气体较少。另外，我国在开发水电站的前期，非常本身释放的温室气体较少。另外，我国在开发水电站的前期，非常 重视清库工作，不会将枯枝落叶直接淹没，从源头上减少了温室气重视清库工作，不会将枯枝落叶直接淹没，从源头上减少了温室气 体产生的体产生的底物。但现在的范围只能说已测量的主要水电站，并不表底物。但现在的范围只能说已测量的主要水电站，并不表 示没有排放高的。示没有排放高的。 与上世纪末比较明显下降 煤电 1302.3 1000.6g-CO2 (kwh) -1 供电煤耗342g-CO2 (kwh) -1 CH

6、4 132.4 69.8g-CO2 (kwh) -1 核电 13.7 6.19g-CO2eq(kwh)-1 扩散离心、机组功率等 降低煤电的比重，向低碳能源系统转变； 降低煤电链排放温室气体排放量，是减少温室 气体排放的关键。核电、风电和太阳能发电链 温室气体排放实际上主要来自燃煤发电； 节能和材料的再循环。 对公众健康的影响（对公众健康的影响（20世纪末，未考虑生命周期）世纪末，未考虑生命周期） 辐射照射 煤电链420人Sv(Gwea)1 核电链为8.39人Sv(Gwea)1 煤电链约为核电链的50倍 非辐射 健康危害评价方法 煤电链为12人(Gwea)1 核电链为0.67人(Gwea)1

7、煤电链比核电链高1个数量级 对环境的影响对环境的影响 煤电链 在正常情况下排出SO2和NOx等，对森林、农作 物等有明显影响。 核电链 除切尔诺贝利事故外，未发现可察觉的影响。 固体废物占地面积 煤电链 2.1104 m2 (GWea)-1 核电链 1104 m2 (GWea)-1 地表塌陷 煤电链1106 m2 (GWea)-1 核电链1.6102 m2 (GWea)-1 。 核能是一种环境友好的绿色能源。 新的辐射影响评价正在进行中 总的呈下降趋势 煤渣利用产生的照射可能很高 对人和环境的影响是有限的 产生了大量的废物 经济损失是巨大的 社会和公众是难以接受的 我国沿海海域属于大陆架型海域

8、，与日本的大地构 造背景差异很大，不具备发生类似日本3.11地震海 啸的条件。类似福岛的事故不可能在我国发生。 我国内陆厂址具备较为稳定的地质结构，基本 可以排除大规模地震发生的可能性 核电厂抗震能力较强，抗洪能力是研究重点 n内陆核电所需要考虑的安全要素内陆核电所需要考虑的安全要素 洪水、溃坝、泥石流、堰塞湖等外部事件 气象条件及人类活动，引起河流流量、水文等变化 放射性流出物排放对下游饮水安全、水生态和水环境的 影响，尤其累积效应的影响 假想核事故的放射性废水对水资源安全的影响 n核电厂设计基准洪水位选取与三峡电站校核基核电厂设计基准洪水位选取与三峡电站校核基 准相当准相当 我国核电厂基准

9、洪水位的选取方法：既考虑了基于确定 论的最大基准洪水位，也考虑了基于概率论的“万年一 遇”洪水 研究表明，核设施的洪水计算方法与水利设施提出的 “万年重现期”的计算方法基本相当的 n核电厂设计基准中洪水位考虑洪水和溃坝叠加核电厂设计基准中洪水位考虑洪水和溃坝叠加 目前我国内陆核电考虑了10种洪水事件，其中包含了4种 组合，包括最大洪水与溃坝效应的叠加 堰塞湖不足以威胁现有内陆核电厂址 对核电厂址的评估结果表明，我国内陆核电厂址均处于地 质稳定地区，厂址附近不存在地震带，不具备发生堰塞湖 而影响安全的条件 n规划中的三座内陆核电厂的厂址条件规划中的三座内陆核电厂的厂址条件 湖南桃花江核电厂址湖南

10、桃花江核电厂址 各种事件组合可导致最高洪水位为75.12米，小于核岛区厂坪标高85.0米； 为干厂址，即使在极端情况下，也可保障核岛不受设计基准洪水淹没的影响。 湖北大畈核电厂址湖北大畈核电厂址 各种事件组合导致最高洪水位为66.99米，厂址处相应的设计基准洪水位为67.86米， 核电厂场坪设计标高为88.00米，存在较大安全裕量。 江西彭泽核电厂厂址江西彭泽核电厂厂址 考虑了三峡溃坝厂址处的最高洪水位，也考虑丹江口水库溃坝的影响； 三峡水库、丹江口水库溃坝，洪水与区间相应4%设计洪水组合事件在彭泽厂址处 引起的最大流量为121，000 m3/s，相应最高水位21.46 m，小于水文因素在厂址

11、处 河道产生的最高洪水位22.93 m，更低于彭泽核电厂拟定的核岛厂坪标高为31.3m。 n内陆核电具备足够的防洪能力内陆核电具备足够的防洪能力 拟选3个内陆核电厂的防洪分析计算中，对于溃坝洪水的 分析是基本恰当的，并且拟定场平标高均远高于设计基准 洪水位。 通过保守溃坝分析计算和合理确定场平标高可以做到保证 内陆厂址不会受到流域洪水威胁。 n干旱不构成对核电安全的冲击性威胁干旱不构成对核电安全的冲击性威胁 干旱属于一个缓发的自然现象，并非突发事件 营运单位和监管部门有足够的决策和应对时间，对内陆核电 不构成冲击性的安全威胁 n内陆核电厂的用水安全有保障内陆核电厂的用水安全有保障 根据国外经验

12、，保持核电厂取水量低于河流径流量的10%是 可以接受的，当前，我国内陆核电厂均能满足此项要求 n国家对核电厂的排放有明确规定国家对核电厂的排放有明确规定 技术法规文件，对从核电厂排放的废液中的放射性、 总量和浓度控制以及监测和评价等管理要求做出了 明确的规定 n正常运行工况下，核电厂的放射性接近零排放正常运行工况下，核电厂的放射性接近零排放 内陆核电厂向环境排放的液态流出物中的放射性核 素含量很低，接近为零 nNORM工业的放射性排出量与运行核电厂处于同等工业的放射性排出量与运行核电厂处于同等 水平甚至更高水平甚至更高 一些NORM工业活动，特别是稀土工业、磷酸盐工业、燃煤电厂 等引起环境中天

13、然放射性水平的增加较大，其影响超出未来核电 运行所造成的影响 n核电厂的核电厂的“放射性废水（液）放射性废水（液）”的说法不准确的说法不准确 核电厂流出物作为含极微量放射性的排放液体，其对环境的影响 已达到豁免水平，故称为“放射性废水”是不适当的，要进一步 予以澄清 n内陆核电厂的放射性流出物可满足饮用水标准内陆核电厂的放射性流出物可满足饮用水标准 要求要求 我国法规标准对内陆核电厂液态流出物规定了极其严格的排放管 理要求，确保液态流出物的排放满足环境要求 我国核电厂液态流出物的解控水平比国家标准规定值还要严格 我国按照饮用水标准控制排放口下游1km处受纳水体的水质，确保 我国内陆核电厂液态流

14、出物的排放对公众不产生影响 n事故工况废水处理的事故工况废水处理的“四可四可”的原则的原则 “可存贮” 安全厂房、废液滞留池、厂区水池等作为贮存设施同样可提供足够的贮存 容量来滞留、贮存严重事故工况下大量可能产生的放射性污水 “可封堵” 污水泄漏裂缝，可根据厂址的具体土壤条件选择特定酸碱度的水玻璃（硅 酸钠溶液）作为有效的速凝应急阻水剂 “可处理” 建设废液应急处理设备，建立闭式处理循环，并辅以临时废水处置设施 “可隔离” 在现场储备一定数量的放射性物质抑制剂，并且在电厂取水口和排水口设 置过滤段，作应急隔离使用 NRC癌症发生率的千分之一 事故死亡率的千分之一 我国 2002年 堆芯熔化 1

15、0-5 大量放射性释放 10-6 现在实际消除大规模放射性释放 另一种设想可合理达到的尽量低 切尔诺贝利事故切尔诺贝利事故 134人受到高剂量照射（0.816Gy） 28人死亡（三个月内） 19人死于各种原因（1987-2004） 在几十万应急和抢险人员中，在接受较高剂量的人群 中观察到了白血病和白内障的发病率升高。 在儿童和少年（事故发生时）观察到6000多例甲状腺 癌，其中相当一部分可能归因于在1986年饮用受131I污 染牛奶所致。尽管在这些人群中甲状腺癌病例还在上 升，但到2005年仅死亡15人。 切尔诺贝利（切尔诺贝利（2008年，年，UNSCEAR） 再次确认“放射性碘照射的儿童和

16、高 剂量的应急和抢险恢复人员存在辐射 效应增加的风险”。 福岛核事故福岛核事故 到2012年10月底大约有25000人参加了现场减灾 等活动，0.7%的工作人员所受剂量超过100mSv， 这160人的人群未来癌症风险将增加，但预计难 于察觉发病率增加。 存在青少年中甲状腺癌增加的报道，但倾向于认 为这是测量频度和仪器灵敏度提高的结果。 放射性废物处置已成为公众关心的焦点之一 明确政府、监管和企业的责任 加强政府和监管机构 在核安全法或原子能法中充实有关废物 处置的内容 引进国际放射性废物管理先进标准，完 善放射性废物安全管理体系 在在2020年前年前 在沿海建成4个以上的低放射性近地表处置场 在西北建成一个中等深度处置场 在北山建成高放废物地下实验室 风险指引 堆芯熔化机理 辐射生物效