專家稱核能有益于生物多樣性

2017/1/13 16:11:53

日前，一篇題為《核能在保護(hù)全球生物多樣性中的關(guān)鍵作用》的文章在美國(guó)生物學(xué)期刊《保護(hù)生物學(xué)》(Conservation Biology)網(wǎng)站上公布，作者是澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)環(huán)境可持續(xù)性專家Barry w. Brook和阿德萊德大學(xué)環(huán)境研究所氣候變化專家Corey J. A.Bradshaw。文章指出，如果要緩解嚴(yán)重氣候變化，必須部署包括核能在內(nèi)的各種能源以取代化石能源。文章闡述了具備完整核燃料循環(huán)的下一代核能系統(tǒng)可被納入到可持續(xù)能源技術(shù)結(jié)構(gòu)并能發(fā)揮重要作用的理由。除了核能系統(tǒng)之外，可持續(xù)能源技術(shù)結(jié)構(gòu)還應(yīng)包括對(duì)可再生能源、儲(chǔ)能技術(shù)和能效提高技術(shù)的“合理利用”。

文章對(duì)有關(guān)未來(lái)能源生產(chǎn)但“故事情節(jié)”完全不同的三種情景中的土地利用、溫室氣體排放、氣候變化和成本影響進(jìn)行評(píng)估，并基于成本和收益，采用多準(zhǔn)則決策分析法對(duì)七種發(fā)電能源——即煤、天然氣、核能、生物質(zhì)能、水力、風(fēng)能和太陽(yáng)能一一進(jìn)行排序。結(jié)論顯示：在不考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的情況下，核能、天然氣和風(fēng)能的投入產(chǎn)出比最高;在綜合考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素后，核能最優(yōu)。

本文特摘編其中部分內(nèi)容，從新的角度認(rèn)識(shí)發(fā)展核能的重要性。

能源與生物多樣性

保護(hù)生物學(xué)家認(rèn)為陸地生物多樣性減少的主要誘因是因耕地增加、森林砍伐、城市化以及污染造成的棲息地惡化和減少。氣候變化及其他誘因的協(xié)同效應(yīng)也將在未來(lái)幾個(gè)世紀(jì)繼續(xù)加劇并影響未來(lái)的生物多樣性。

對(duì)于能源與生物多樣性保護(hù)，減少溫室氣體排放只是其中一部分。水電站雖然在建成后很少排放溫室氣體，但是由于電站的建設(shè)需要淹沒(méi)土地且會(huì)阻礙生物遷徙，因此會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣�物多樣性造成�?yán)重影響。2001年，全球約60%的河流都曾考慮建設(shè)水電設(shè)施，這將導(dǎo)致建設(shè)超過(guò)4萬(wàn)座大型水壩(其中100多座水壩超過(guò)150米)，這些大壩的蓄水區(qū)將覆蓋50萬(wàn)平方千米土地。其他可再生能源也需要大量土地，尤其是生物質(zhì)能與風(fēng)力發(fā)電，其單位產(chǎn)能所需的土地與水電廠相似。在這一方面，光伏太陽(yáng)能相對(duì)較優(yōu)，單位產(chǎn)能所需土地僅為水電廠的1/9，但仍遜于核能。僅設(shè)置保護(hù)區(qū)不能充分保護(hù)生物多樣性，能源生產(chǎn)與棲息地之間的土地平衡仍將是在保護(hù)未來(lái)生物多樣性時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

放緩對(duì)原始森林和其他相對(duì)完好的自然區(qū)的能源生產(chǎn)改造和破壞可減少溫室氣體排放，因此是保護(hù)科學(xué)中的一個(gè)主要目標(biāo)。如果一種或多種成本低廉、產(chǎn)能高且低排放能源能有效取代化石能源來(lái)滿足人類大部分需求，就可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物和生物燃料的集約化生產(chǎn)，從而將在滿足人類需求和生物多樣性保護(hù)之間的沖突降至最小。

多準(zhǔn)則決策分析

鑒于目前還沒(méi)有同時(shí)具備低成本、低影響、零碳排放、無(wú)污染、安全性高、土地適應(yīng)性強(qiáng)以及隨時(shí)可以發(fā)電等優(yōu)勢(shì)的理想商業(yè)化能源，在多準(zhǔn)則決策分析中，報(bào)告評(píng)估了所有替代能源的各種可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)(如溫室氣體排放量、成本和土地利用)，并從經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和生物多樣性方面分別對(duì)結(jié)果進(jìn)行了加權(quán)。綜合來(lái)看，核能是最優(yōu)能源，風(fēng)能也具有競(jìng)爭(zhēng)性，生物質(zhì)能和煤等傳統(tǒng)燃燒能源排名最低。分析中使用的可持續(xù)性發(fā)展指標(biāo)可能并不完全，可能還應(yīng)包括對(duì)野生生物的直接影響、水資源消耗、稀有材料使用、特殊化學(xué)和氣溶膠釋放，但這些指標(biāo)已足以對(duì)各種能源的優(yōu)劣進(jìn)行比較。

在發(fā)達(dá)國(guó)家中，人均一生耗能400 MWh(不單包括電能)，相當(dāng)于780克鈾(高爾夫球大小)，56個(gè)2萬(wàn)升容器的壓縮天然氣，3200噸煤(4000立方米)，如果這些能源來(lái)自可再生能源，則需要使用8.6萬(wàn)噸鎳氫電池來(lái)貯存。比較這些能源的能量密度的目的是強(qiáng)調(diào)在能源生產(chǎn)過(guò)程其他環(huán)節(jié)(例如溫室氣體排放和土地利用)產(chǎn)生的環(huán)境影響：燃燒3200噸煤炭會(huì)向大氣釋放1.2萬(wàn)噸二氧化碳，間歇性風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)需要使用大量鎳氫電池。

未來(lái)能源生產(chǎn)

在工業(yè)革命之后，化石燃料滿足了社會(huì)對(duì)能源的大部分需求。但隨著氣候變化、供應(yīng)保障和資源減少等問(wèn)題的不斷出現(xiàn)，世界能源系統(tǒng)目前需要一次近乎全面的轉(zhuǎn)變。在有限的能源方案中，作為化石燃料的替代者，具有完整燃料循環(huán)和固有安全特性的下一代模塊化核電機(jī)組及相關(guān)技術(shù)蘊(yùn)含著“尚未認(rèn)知的重要前景”，但核電在環(huán)境團(tuán)體中仍然聲譽(yù)不佳。解決能源問(wèn)題擁有廣泛的影響：不僅有助于減輕氣候變化，還可避免對(duì)自然景觀和農(nóng)業(yè)用地的破壞性使用，從而通過(guò)節(jié)省土地和資源減少人類的生態(tài)足跡，保護(hù)生物多樣性。

基于對(duì)可持續(xù)能源選項(xiàng)客觀和透明的分析，可以得出一個(gè)結(jié)論，即核能是保護(hù)生物多樣性的一個(gè)優(yōu)異方案。在作出采用或拒絕候選替代方案的決定之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些方案進(jìn)行類似的成本一收益分析(依照生物多樣性和氣候效果以及社會(huì)政治規(guī)則)。大型核電項(xiàng)目是一個(gè)積極的能源路線，能以低風(fēng)險(xiǎn)途徑減輕化石能源、全球能源貧困和貧富不均這三個(gè)因素對(duì)生物多樣性的影響。至少，核能應(yīng)當(dāng)與風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源一樣作為未來(lái)穩(wěn)健可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)的組成部分得到慎重考慮。