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读懂核电,助力双碳——中国核电和其他电力技术环境影响综合评价

已有 962 次阅读 2022-11-29 10:07 |个人分类:清华大学学报(自然科学版)|系统分类:论文交流

2021年以来,全球能源价格大幅波动震荡,欧洲天然气价格大幅攀升,国际油价接近翻番站上100美元/桶。近期,俄罗斯与乌克兰局势紧张冲突,俄罗斯油气出口受阻,更导致价格极端波动,引发各国对能源危机的担忧,鉴于俄国对欧洲的油气供应可能面临的不确定性,德国等欧洲各国已经考虑重启核能。在全球能源价格高涨的形势下,核能和核电作为大规模且价格稳定的能量供应来源,越发受到世界各国的重视。

以煤电为主的电力行业是我国最大的温室气体排放部门, 也是我国大气污染物排放最大的部门之一,年二氧化碳排放占我国碳排放总量的40%左右。2020年,我国总发电量为7.5万亿kW.h,火电、水电、核电、风电和太阳能发电占比分别为69%17%4.9%5.5%3.7%

核电是清洁的低碳能源,是实现我国2060年碳中和目标的重要技术选择,其污染物和放射性排放也一直是公众所关注的焦点。为了客观全面地评价不同发电方式的环境影响,本研究通过构建统一的评价边界,采用生命周期评价(LCA)方法,分环节定量测算了核电与其他发电技术的单位发电量二氧化碳排放(如图1所示);并基于文献调研,分析和估算了单位发电量的大气污染物(SO2NOxPM2.5)和放射性排放,对发电方式环境影响进行综合评价,为电力行业的大幅度低碳转型和实现碳中和目标路径决策提供技术支撑(如图2所示)。

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1 不同发电方式单位发电量碳排放量和生命周期各环节占比

从单位发电量碳排放来看,中国煤电、煤电+CCS、气电、气电+CCS、核电、水电、光伏发电和风电的分别为8391444511181144167 gCO2/kW.h。核电碳减排效果与可再生能源基本一致。

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2 不同发电方式环境影响归一化综合评价

从环境影响综合评价来看,核电在放射性排放上与煤电基本相当,其他环境影响评分明显高于煤电,与可再生能源发电基本相当。可再生能源发电的各项得分普遍较高,其中风电和水电表现最佳。

由研究结果可得,核电和可再生能源发电可以使单位发电量碳排放降低90%以上,并大幅度减少大气污染物排放,而核电对公众的放射性影响与煤电相当。因此,应做好核能的科普工作,让公众理性认识核电的放射性影响,提升核电发展的公众支持。还应制定持续稳定的核能中长期发展战略,发挥核能在能源供应领域的作用,推动电力系统清洁低碳转型。

详细内容请阅读清华大学核能与新能源研究院周胜老师课题组论文《中国核电和其他电力技术环境影响综合评价》,该文发表于《清华大学学报(自然科学版)》2021年第4期“核能与新能源研究院60周年院庆专刊 (http://jst.tsinghuajournals.com/CN/volumn/volumn_4292.shtml)

识别二维码或点击http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2021/V61/I4/377即可浏览全文。

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文章引用格式如下:

王彦哲, 周胜, 王宇, 秦旭映, 陈福冰, 欧训民. 中国核电和其他电力技术环境影响综合评价[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2021, 61(4): 377-384.
WANG Yanzhe, ZHOU Sheng, WANG Yu, QIN Xuying, CHEN Fubing, OU Xunmin. Comprehensive assessment of the environmental impact of China's nuclear and other power generation technologies[J]. Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2021, 61(4): 377-384.


《清华大学学报(自然科学版)》由教育部主管,清华大学主办,立足清华,开放办刊,已被国际性文献检索机构EICAMRINSPECZBL等和国内全国性文献检索机构中文核心期刊要目总览、CSCDCNKI等收录。

投稿网址:http://jst.tsinghuajournals.com/CN/1000-0054/home.shtml



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