核能的利與弊(利與弊)

在本指南中,我們列出核能的利與弊。

本指南是我們列出的一係列指南的一部分不同能源和能源生產方法的優缺點

總結-核能的優缺點

優點

清潔能源,與煤炭等化石燃料相比,在運行過程中排放低甚至無排放它可能比太陽能更碳友好,但與風能相當

在廣泛的國家使用

合理可靠

不需要電池儲存或備用能源

燃料功率輸出比高,能量密度高

在一些國家生產價格合理的電力

鈾是一種相當便宜的燃料來源

建造核電站的成本通常會在核電站的壽命期內收回

核電站的壽命一般和燃煤電廠差不多

地下剩餘的鈾供應可能足夠短期到中期使用(可能更多),而且可能有其他方式將鈾供應延長到未來

核電站往往有積極的經濟影響,並提供就業機會

低水平和短壽命的放射性廢物可以安全儲存在現場

核能比太陽能和風能需要更少的建築材料

最安全的能源之一

新的核反應堆更有能力快速升級

現有的反應堆可以提高容量和性能

植物的壽命可以延長和維護(有預定的計劃)

缺點

建立和建造核電站是非常昂貴的,尤其是在西方國家(而且一些能源組合的價格可能會超出它的價格)。

中至高水平的放射性廢物,以及長壽命的放射性廢物都是危險的

核廢料必須得到妥善的管理和處置——這可能是昂貴的,因為它不能被送往常規的垃圾填埋場(長期存在的高水平放射性廢料可能不得不埋在地下深處)。

核廢料和乏核燃料可能需要數百年才能分解,與此同時,它可能對人類、野生動物和植物的安全和健康構成威脅

鈾和核能則不是例如太陽能或風能等可再生能源

在核電站的壽命結束時,退役和處理燃料可能是昂貴的

新核電站的前置時間

過去曾發生過臭名昭著的核事故

核電站是一個潛在的恐怖主義或安全風險

不是像太陽能電池板這樣的便攜式或小型能源,而是用於大規模發電

舊的/現有的核反應堆不具備快速升級的能力

自1988年以來,世界範圍內可運行的反應堆數量並沒有增加多少(這對未來擴建的潛力產生了疑問……然而,根據一些報告,全球大約有50個反應堆在建,還有一些反應堆正在計劃中)

關於核能的一般性評論

許多國家都在使用核能,盡管它目前在許多國家不像化石燃料那樣是主要的發電來源。一些國家不像其他能源那樣支持使用核能

可再生能源目前提供的大規模能源生產水平與現有技術的核能相比(由於諸如功率輸入比、可變性等因素)。

相比之下,在向可再生能源過渡和調整基礎設施以適應它們方麵,可再生能源可能也會帶來更多挑戰。

與核能相比,煤炭等化石燃料是高溫室氣體排放的能源

*注意-以上的優點和缺點是廣泛的概括。

顯然,每個特定的能源項目都有不同的變量影響最終的利弊(比如減少燃煤電廠排放的新技術隻是眾多例子之一)。

每個能源項目和情況(在不同的國家和城市)應該單獨分析。

話雖如此,關於不同能源的利弊的一些廣泛的原則和模式也趨於一致。

核能的優點

清潔能源,運行過程中無溫室氣體排放

與作為能源的煤、氣、油相比

核能比任何其他能源產生更多的清潔空氣能源

它提供了美國62%的無排放電力。

汽化水[是核能發電的副產品之一]

風能產生的溫室氣體排放量與核能相當,太陽能產生的溫室氣體總量是核能的四倍

——dailymaverick.co.za

在許多國家使用

核能可以被認為是一些國家可以利用的一種固定的能源。

世界上許多國家都在使用它,而且未來也有升級或新的建設計劃。

2018年,12個國家至少四分之一的電力來自核能……

目前,全球約有50多個反應堆正在建設中……(在亞洲和俄羅斯也有已經訂購或計劃建造的反應堆)

——world-nuclear.org

電力可靠嗎

相比之下,太陽能和風能等可再生能源會因天氣條件和地理位置的不同而變化

不需要電池儲存或備用能源

例如,可再生能源可能需要電池存儲或備用能源,因為它們的特性是可變的(當它們不生產能源時,以滿足需求)

核能不需要這些

高燃料功率輸出比,高能量密度

核能隻需要一個反應堆就能滿足城市和工業的需求

少量的鈾可用於為中小型城市提供足夠的電力

可再生能源通常沒有這樣的功率輸出比,因此,它們不適合大規模提供電力(至少目前還不適合)。這對某些工業活動等能源密集型活動尤其如此

一些來源甚至表明,核能(比化石燃料)需要更少的燃料來產生更多的能量

在一些國家運行時產生廉價的電力

根據反應堆建造和運行的國家的不同,核能有時比天然氣、煤或任何其他化石燃料發電廠更便宜

鈾也是一種相當便宜的燃料來源

在使用壽命中,核能可以收回成本

建造核電站的成本可能很高,但在核電站的生命周期內,成本幾乎總是可以收回的

核電站有相當長的壽命

核電站的平均生命周期約為40-60年——與燃煤電廠(平均54年)大致相同。

不依賴化石燃料

因此,它不受石油和天然氣成本的不可預測性或其他主要化石燃料共同存在的問題的影響。

目前的鈾供應充足

以目前的鈾供應情況,估計至少還有80年的時間,供應才會成為一個問題

如果需要的話,還有其他形式的鈾可以使用,這將進一步延長時間。

如果對核能投入更多的研發,現在可能是時候尋找替代的核能發電來源了(比如核聚變)

積極的經濟影響(就業、收入、經濟活動)

核電站為當地社區帶來就業、收入和經濟刺激。

Ecavo.com和world-nuclear.org列出了與煤電廠和天然氣電廠相比,核電廠在建設和運行過程中創造的臨時和永久就業機會的數量

他們還提到了核電站每年為地方政府帶來的收入,以及政府可以征收的稅收

低水平和短壽命的放射性廢物可就地儲存

這是一個相對簡單的過程。

中間廢料也可以就地儲存(worldnuclear .org),而不必采用其他廢料管理方案

核能比太陽能和風能需要更少的建築材料

太陽能和風能所需的材料分別是核能的18倍和11倍(dailymaverick.co.za)

這意味著當植物壽命結束時,所需的資源和需要管理的廢物都更少

最安全的可用能源之一

考慮到產生的每1000太瓦時(兆瓦時)死亡人數

新的核反應堆更有能力快速升級

許多第四代熔融燃料核反應堆的設計將能夠實現快速斜坡(wikipedia.org)

這對電網來說是一個優勢,因為它為他們提供了更快的能源需求的靈活性,特別是當電網中使用了其他可變能源時

現有的反應堆可以實現改進的性能和容量

隨著時間的推移,核反應堆的性能有了很大的提高……例如,62%的(現有)反應堆在2018年實現了高於80%的容量係數(world核.org)。

改進現有反應堆的優點之一是不需要建造新反應堆的前置時間,這也可以為投資者帶來好處,他們可以從現有資產上獲得更好的投資回報率

植物的壽命可以延長

[除了提高現有核電站的性能外]核電站還可以有延長核電站壽命的計劃,以保持它們的能力(worldnuclear .org)。

再次強調,這意味著新的反應堆不必建造,采用這種方法可以節省成本和其他好處

(以上的一些優點總結自renewableresourcescoalition。org, world-nuclear。org, dailymaverick.co。咱,trimediaee.com)

核能的缺點

不是可再生

和化石燃料一樣,鈾作為一種資源的供應量可能有限。

這是與太陽能和風能等可再生能源相比的

鈾礦開采和活化過程可能非常昂貴

鈾必須經過開采、合成、活化來產生能量,整個過程非常昂貴

相比之下,太陽能和風能等能源需要建造太陽能電池板和風力渦輪機等設備,但不需要同樣的采礦/合成和激活要求

每種能源的生命周期成本當然可以在能源組合中對一種能源的適用性起作用

鈾作為燃料來源的潛在環境影響

一個典型的核電站每年產生大約20公噸用過的核燃料。

這種乏燃料具有高放射性,有潛在危險,因此需要適當的廢物管理。

還要考慮到鈾礦的開采會對環境產生影響,而且會消耗水、能源/電力等資源。

放射性廢物的管理與處置

你不能把核廢料運到普通的垃圾填埋場

處理和儲存乏核燃料可能很昂貴,需要專門的處理和儲存方法。

高含量和長壽命的廢物有時不得不被儲存在地下深處。

新核電站的前置時間

一座新工廠的建設可能需要5-10年的時間(福布斯網站)

核電站前期建設成本高

世界各地的核能建設價格各不相同。

有些地方比其他地方便宜,有些國家甚至太貴了。

建造一個新工廠可能要花費數十億美元。

在東部……每千瓦的成本是3000 - 4000美元,而在西部,每千瓦的成本超過8000美元(由於設計、施工管理、供應鏈和勞動力)。

——(forbes.com)

在澳大利亞,與可再生能源相比,核能目前在能源組合中的價格較高(reneweconomy.com.au)

後端成本並不便宜

核燃料和核電站的燃料處理和退役成本可能很高

廢物/乏燃料的公眾安全

乏燃料要經過數百年的分解才能達到足夠的安全水平

事故

重大事故實際上極其罕見,但在曆史上卻時有發生(如1978年的三裏島核泄漏和1986年的切爾諾貝利核爆炸)。

野生動物可能可以在核事故發生後的地區生活,但這些地區數千年來都禁止人類居住。

潛在的恐怖主義和安全威脅

有了化石燃料工廠,你不必擔心它們會成為恐怖分子和治安維護者的目標。

用於核電站的鈾與用於武器的鈾的級別不同;然而,它可以被合成。

如果它落入危險人物手中,就會構成威脅。

安全措施很嚴格,事件發生的概率很低。

不可移植或用於小用途的應用程序

隻能用於供電大型電網或特殊應用,如潛艇

相比之下,太陽能可以供個人使用,是一種便攜式能源。

現有的和舊的核反應堆不具備快速斜坡的能力

像煤和固體燃料核能這樣的熱休眠技術在物理上無法快速提升(wikipedia.org)

在過去的幾十年裏,世界範圍內可運行的反應堆數量沒有顯著變化

1988年,全球有416個可運行的反應堆,到2019年,這一數字為442個。

[這表明核能發展不是很快]盡管有消息稱有50個反應堆正在建設中

——(world-nuclear.org)

話雖如此,將這些數字與延長壽命或升級的反應堆數量進行比較是值得的

這可能是新反應堆增長緩慢的一個原因

但是,政治、成本和其他因素也可能發揮作用

(renewableresourcescoalition。org, livescience.com, forbes.com, world-nuclear。org和reneweconomy.com.au都被部分用來總結這些缺點。)

核能的未來發展

未來的核電站可以分為三類:

這些正在建造/構造

計劃中的或預定的

那些被提出

據world-nuclear.org:

建設——目前大約有50個核反應堆正在15個國家建設中,主要是中國、印度、俄羅斯和阿拉伯聯合酋長國

計劃中或計劃中——超過100個電力反應堆…已在訂單或計劃中。目前計劃中的大多數反應堆都位於亞洲地區

提議-超過300個提議。

世界核能網站還提到,美國、瑞士、西班牙、芬蘭和瑞典等國家已經“升級”了他們現有的核電站——這是一種能力的增加。

現有的工廠在不同的國家也延長了它們的壽命。

因此,一些國家似乎仍然對核能感興趣。

來源

1.https://www.renewableresourcescoalition.org/nuclear-energy-pros-cons/

2.https://trimediaee.com/blog/environmental/power-plant-past-prime/

3.https://www.livescience.com/39961-chernobyl.html

4.https://www.renewableresourcescoalition.org/solar-energy-pros-cons/

5.https://www.www.6655zr.com/how-much-uranium-is-left-in-the-world-on-land-in-oceans-when-will-we-run-out/

6.https://reneweconomy.com.au/nuclear-priced-out-of-australias-future-energy-equation-in-new-report-67465/

7.https://www.forbes.com/sites/jeffmcmahon/2018/10/01/3-reasons-nuclear-reactors-are-more-expensive-in-the-west-hint-its-not-regulation/#57bad5155d1a

8.https://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-waste/storage-and-disposal-of-radioactive-waste.aspx

9.https://www.nei.org/fundamentals/nuclear-waste

10.https://www.dailymaverick.co.za/opinionista/2019-08-13-mantashe-is-right-south-africa-must-build-more-nuclear-energy/

11.https://www.www.6655zr.com/which-energy-source-is-the-most-dangerous-harmful-which-is-safest/

12.https://en.wikipedia.org/wiki/Cost_of_electricity_by_source#Levelized_cost_of_electricity

13.https://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world-today.aspx

14.https://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/plans-for-new-reactors-worldwide.aspx

15.https://www.world-nuclear.org/information-library/economic-aspects/economics-of-nuclear-power.aspx

16.https://ecavo.com/nuclear-energy-pros-cons/

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