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1、第21卷 第1期辐射防护Vol.21No.12001年 1月RadiationProtectionJan.2001我国核电链温室气体排放系数研究X马忠海潘自强(中国辐射防护研究院,太原,030006)(中国核工业集团公司科技委,北京,100822)谢建伦修炳林(中国原子能科学研究院,北京,102413)(中国核工业集团公司安防卫生部,北京,100822)摘 要 本文根据能源链的定义并运用生命周期分析方法,对我国核电链的温室气体排放系数进行了计算。核电本身并不排放温室气体,核电链的温室气体排放主要来自为维持核电正常运行的火电供应,以及与核能发电相关的设施建设中各类建材在其制造过程中的温室气
2、体排放。核电链总的温室气体的CO2当量排放系数为13.71g2co2ökWh。通过调整能源结构和对资源的合理使用,核电是降低温室气体排放和减缓温室效应的有效途径之一。关键词 核电链 温室气体 排放系数 能源是国民经济发展的重要物质基础,对有关不同能源链温室气体排放系数的研究经济的发展起着支持与保障的作用。能源是资工作,我国尚处于初始阶段。我们已初步完成了[1]源,来自并存在于自然界,其开发与利用必然会我国煤电链温室气体排放系数的研究,为便对环境产生影响。在社会发展初期,由于经济不于比较,采用同样的方法对核电链的这一排放发达,人口少,对能源需求量少,因而对环境的系数进行研究。影响也小。但
3、随着经济的发展、人口的增加,能源需求上升与生态环境承载能力有限的矛盾越1 研究范围来越明显,最终产生了制约经济发展和影响人1.1 研究方法及能源链的定义类生存的一系列重大环境问题。化石燃料燃烧对不同能源系统作全面客观的温室气体排是人为排放温室气体的主要因素,进一步增加放比较时,仅考虑能源转换环节是不充分的。应了大气层中的温室气体浓度。全球气候变暖的该从资源的开发开始,把开采、运输、转换、废物主要原因正是由于近200年来化石燃料的燃烧处置等作为一个完整的电能源生产的燃料循环增加所致,其后果是使气候发生强烈变化。为了链,即全能源链。因为在这样一种能源链的各个限制气候变化引起的风险,必须减少温
4、室气体环节中都有可能排放温室气体。利用生命周期的排放。减少温室气体排放量有各种方案,其中分析方法(LifeCycleAnalysis),对能源链的每调整能源结构是解决温室气体排放和减少大气个环节和整个能源链的温室气体排放进行全面污染的有效途径之一。能源结构的调整与地域、综合的定量和定性分析,只有这样才能对不同经济发展水平有关,但污染影响、资源的合理利能源系统的温室气体排放作出合乎实际的判用应是调整能源结构的决定因素。断。X第一作者简介:马忠海,男,1960年7月出生,1983年毕业于兰州大学近代物理系核物理专业,在读博士研究生,副研究员。现在中国核工业集团公司科技与国际合作部工作。·
5、 辐射防护 第20·21卷 第1期温室气体除了CO2外,还包括CH4、N2O、它贯穿于核能源链的各个环节。O3、CFCs等,在计算这几种温室气体的温室效在计算核电站的燃料和材料消耗中,设电应贡献时,国际上通用的办法是采用全球可变站寿命为30a,其负荷因子为75%。根据我国暖因子(GlobalWarmingPotential)将除CO2核电站实际运行情况,平均每GWa的发电量以外的其它温室气体转化为CO2当量。以CO2消耗天然铀约250t,则每t铀元件平均约可发9对温室效应的贡献为1,CH4和N2O对温室效电0.184×10kW
6、h。应的贡献分别为CO2的21倍和290倍,即CH42.2 其它主要材料消耗[2]和N2O的全球可变暖因子分别为21和290。2.2.1 建设环节温室气体排放系指几种气体的排放总和,当只这里考察的是铀矿开采和冶炼、铀转化、浓有CO2排放时,可称之为这一种温室气体的排缩和元件制造、乏燃料处理厂、核电站等设施的放,当同时存在几种温室气体的排放时,为便于建设过程中的材料消耗,并归一化到核发电量比较温室效应,则需将它们统一到CO2的等效上,即每kWh的核发电量所消耗的各种制造过排放量。由于在任何一个环节中往往伴随着几程中会产生温室气体的材料。种温室气体的排放,因此,温室气体排放系数应2.2.1.
7、1 铀矿开采和冶炼是指所排放的温室气体的等效CO2当量排放由于铀的开采、冶炼是一特殊行业,很难将系数,二者提法不同,但实际意义相同。本文中铀的开采和冶炼分开单独考虑。根据实际调查,温室气体排放系数的单位应是g2CO2当量ö这里选择了具有代表性的典型数据,矿山设计kWh,为简单起见,记为g2co2ökWh。以30a期限为准。以水泥为例,矿山的消耗为-31.2 研究对象1.44×10gökWh,冶炼行业的消耗为2.86×研究对象是我国目
