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赵宪庚院士团队深度解析:核能的环境挑战与未来展望 | Engineering

2024-07-22  Engineering-《中国工程科学》杂志社有限责任公司

    全球对一次能源的需求以每年2%~3%的速度增长,在过去40年中翻了一番。2021年,与能源相关的二氧化碳(CO2)排放量创下366亿吨的历史新高。在世界人口增长以及一些国家经济发展和生活质量提高的推动下,能源需求的增加是不可避免的。为了限制气候变化,需要大幅减少能源领域的温室气体排放。这将要求能源领域进行重大转型,从化石能源利用转向无碳能源利用。电气化将是清洁能源转型的关键推动者之一。如今,世界正处于第一次真正的全球能源危机之中。加快清洁能源转型将有助于缓减这场危机的影响。使用核能发电是输送大量电力的一种方法,同时能够避免化石燃料燃烧。电气化将是清洁能源转型的关键推动者之一。

    中国工程院赵宪庚院士团队在中国工程院院刊《Engineering》2023年7月刊发表了题目为《中法关于核能与环境的联合研究》的综述性文章,聚焦核能的环境影响,阐述了与核能发电相关的四个主要环境问题:①控制正常运行条件下核设施的放射性释放,评估其非放射性环境影响(取水与非放射性水的排放等);②乏燃料与放射性废物的长期管理,特别是将在地质处置库处理的乏燃料与放射性废物;③防止和缓解严重核事故及其放射性释放;④改善核安全水平,以限制核能的环境影响,提升公众对核能的接受度。

    文章指出,核安全监管机构应注重实施公开透明的核安全监督和管理,构建“中央督导、地方主导、企业作为、社会参与”的公众沟通机制。虽然促进核能发展不是核安全监管机构的职责,但应向公众解释其履行职责的方式,以及为何有信心颁发核安全许可证。应完善政府网站,如搭建信息公开平台,以积极推进涉核项目环评报告、全国辐射监测结果、项目审批信息等相关文件公开。在政策制定和项目环评过程中应广泛听取公众意见,提高公众参与程度。总体而言,公众对接受现有厂址的扩建基本没有问题,这可能是因为当地公众(包括当地政府)已经比较了解核电,感受到了核电带来的地区经济发展和社会发展的益处,而并没有认为与核电站为邻会带来任何安全风险。然而,新建厂址仍然面临着公众接受度问题,因为当地居民对于这类新项目尚未获得良好的体验。

图 不同发电技术全生命周期CO2当量排放量。

    文章表明,核能的温室气体排放水平非常低,可以提供大规模、随需应变的可调度电力,在气候变化的背景下,核能在此方面具有独特的优势。在正常运行工况下,核电站对周围公众的年有效剂量影响可以忽略不计。人们已经做出了相当大的努力,以确保可持续地管理高放射性长寿命废物,并使其在地质结构中得到最终处置。从严重核事故中获得的经验促成了许多方面的重要的安全改进,其中包括反应堆的设计、运行管理方面的改善,以及事故管理指南的制定等。事实证明,这些是相当有价值的。严重事故的环境风险已经被大幅降低,确保即使发生事故,也可以最大程度地减少放射性物质的释放,并避免大规模的人员疏散。未来还需要继续采取措施,改善反应堆的安全性,提升核工业与核监管机构的透明度,以进一步降低核能的环境影响。

    引用信息:Xiangeng Zhao, Qizhen Ye, Sébastien Candel, Dominique Vignon, Robert Guillaumont. A Chinese–French Study on Nuclear Energy and the Environment [J]. Engineering, 2023, 26(7): 159-172.

    原文链接:https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.04.011

赵宪庚
中国工程院院士
核科学技术与工程专家