新能源展|浅谈核发电碳排放量与发展方向

新能源展浅谈核发电原理

核电站与火电站的发电方式非常相似，主要区别是“锅炉”不一样，核电站的“锅炉”是核反应堆，简单来说就是：核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断产生出来了。

核电站所用的核燃料主要是以铀矿石为主，铀燃烧后几乎零排放，一千克铀-235相当于一个鸡蛋大小，大约可以发2280万度电，相当于深圳2/3家庭的日用电量。

虽然核弹和核电站都以铀为原料，但两者对纯度的要求完全不同，核弹要求铀的纯度在90%以上，而核电站的核燃料只需纯度在3%左右的铀。正如高度数白酒可以点燃，啤酒却不能点燃的道理一样，核电站是不会像核弹那样爆炸的。

新能源展浅谈核发电优缺点

优点

核能是安全、经济、高效的清洁能源，是人类应对气候变化重要能源选择，也是实现碳达峰碳中和目标的重要选项。

以一座百万千瓦级核电站为例，一年可以减少燃煤300万吨、减少排放二氧化碳600万吨、二氧化硫2.6万吨、氮氧化物1.4万吨、烟灰3500万吨，这相当于每年新种植1.7万公顷树木。

缺点

核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果不慎放射到外界环境中，将会对生态及民众造成伤害。

核电厂热效率较低，因而要比一般化石燃料电厂排放更多废热，所以核电厂的热污染也会比较严重。

新能源展浅谈核发电机组

我国核电装机容量比例相对较小。与一般火电机组一样，核电成本主要由建设成本、运维成本、燃料成本组成。核电成本还有长期成本有较大下降空间、地域差异不明显等特点。由于核电技术上不适宜参与市场竞争，2013年以前，我国对核电基本实行一厂一价。

2013年6月15日，国家发展改革委印发《关于完善核电上网电价机制有关问题的通知》，对2013年1月1日以后新建核电机组实行标杆上网电价政策（根据目前核电社会平均成本与电力市场供需状况，核定全国核电标杆上网电价为每千瓦时0.43元）；全国核电标杆上网电价高于核电机组所在地燃煤机组标杆上网电价（含脱硫、脱硝加价，下同）的地区，新建核电机组投产后执行当地燃煤机组标杆上网电价；对承担核电技术引进、自主创新、重大专项设备国产化任务的首台或首批核电机组或示范工程，其上网电价可适当提高。

核电碳排放量

核电是一种低碳、高效的清洁能源，其二氧化碳排放量为12g/kWh，与传统能源所排放的二氧化碳量相比较少，可明显减少温室气体排放。

在利用效率方面，2018-2021年的核电年均利用小时均在7000小时以上，是所有发电设备中最高的（其他发电设备的年均利用小时的平均值不超过4000小时），利用效率明显小；而且核电发电不受季节、环境等因素影响，可以实现全年发电。整体来看，核电是优质的清洁能源，低碳高效优势显著。

核能供热打开新空间

目前，我国大部分地区冬季取暖主要使用的是燃煤，导致该地区雾霾困扰大。而核能供热仅仅产生微量的放射性物质，不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘、灰渣等排放物，如功率为400MWt的热源，核能供热将产生0.005毫希/人·年的放射性物质，与燃煤锅炉产生的0.013毫希/人·年的放射性物质相比偏低。近年来，国家出台了一系列相关政策，我国核能行业打开新成长空间，供热领域面临重大机遇。例如，国家发展改革委发布的《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》指出，到2050年，核能供热具备规模建设条件。此后，一系列支持核能供热的政策相继出台。

国家发展改革委 国家能源局印发《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》。在政策加持下我国核能供热打开新成长空间。核电供暖指的是抽取部分发电的热能用于冬季供暖，而北方冬季供暖每年平均用掉4亿吨煤，未来核电替代空间较大。

总结

我国核能发展实施“热堆-快堆-聚变堆”三步走战略中，将聚变能作为解决能源问题的最终一步，如果国际热核聚变实验堆（ITER）计划一旦达到其既定目标，就有望打破聚变界“再等50年”魔咒 ，在本世纪中叶实现聚变能的利用。