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曹军骥:加速核电发展 解决污染与气候变化难题

发布日期:2016-10-14 来源: 中国电力网 查看次数: 2056 作者:本站

核心提示:9月7日,在法国图尔(Tours)举行的第22届欧洲气溶胶会议上,中国科学院地球环境研究所曹军骥研究员荣获国际气溶胶学会每两年颁发一次的IAFA奖。《Science》杂志近期发表了由曹军骥,美国Clean Air Task Force组织Armond Cohen博士,哥伦比亚大学James Hansen教授,麻省理工学院Rid Lester教授,加州大学伯克利分校Per Peterson教授及中国

  9月7日,在法国图尔(Tours)举行的第22届欧洲气溶胶会议上,中国科学院地球环境研究所曹军骥研究员荣获国际气溶胶学会每两年颁发一次的IAFA奖。

  《Science》杂志近期发表了由曹军骥,美国Clean Air Task Force组织Armond Cohen博士,哥伦比亚大学James Hansen教授,麻省理工学院Rid Lester教授,加州大学伯克利分校Per Peterson教授及中国科学院上海应用物理研究所徐洪杰研究员共同署名的政策性论文《China-U.S. cooperation to advance nuclear power》。

  为此,近日《中国科学报》记者就当前世界面临的气候变暖、能源短缺及中国面临的大气污染等问题,专访了曹军骥研究员。

  据了解,曹军骥主要从事气溶胶与环境、PM2.5研究与控制等研究,在气溶胶污染及控制领域从事工作20年,发表SCI论文300余篇,包括在Science、Nature、PNAS、ACP、JGR、AE等国际著名期刊,被SCI引用8000余次;曾任亚洲气溶胶学会主席,积极促进了我国及亚洲气溶胶研究的发展,在国际气溶胶污染及控制领域享有较高声誉。

  我国近年来空气污染主要也是由于以煤为主的能源结构所导致的,未来要从根本上改善空气污染必须降低燃煤在我国一次能源使用的份额。曹军骥讲。

  2015年12月巴黎气候大会的召开,全球195个缔约国通过了《联合国气候变化框架公约》,这无疑进一步给我国未来发展增加了压力,全球CO2的减排对我国未来依靠煤为主要能源的发展模式提出了严峻的挑战。曹军骥认为。

  曹军骥介绍说,中科院院士安芷生等《我国大气PM2.5污染现状与控制对策》研究成果表明,只有当燃煤在一次能源结构中的份额降低到25%左右时,各类空气污染,包括灰霾、PM2.5、臭氧、酸雨、汞污染、持久性有机物等才能得到根本控制。而从世界各国能源利用、工业化国家经济发展和空气污染的历史看,薪材(木材)、煤、石油等传统化石能源终归要被替代,低碳、绿色能源未来将占主导地位。尤其值得关注的事核能,其是在1973年世界石油危机后,欧美发达国家迅速发展起来的,目前法国、立陶宛、斯洛伐克、比利时、乌克兰、瑞典、斯洛文尼亚、亚美尼亚、瑞士等国的核电量占到本国总发电量的40%,日本和美国的核电也占到20%以上,其中核电供应了美国无碳电力的60%。

  万宁会议中美科学家达成的新共识

  在2015年12月17-20日,由中国科学院地球环境研究所、中国科学院上海应用物理研究所主办,在海南万宁召开了气候变化、空气污染及核能利用高级国际研讨会。据了解,这是第一次在国际上举办由气候学家、大气环境学家和核科学家等顶尖专家组成的研讨会,中国专家有中国科学院院士 西安交通大学陶文铨教授、中国科学院先进核能研究院院长徐洪杰教授、戴志敏教授、中国科学院科技政策与管理科学研究所所长王毅教授、国家发展和改革委员会姜克隽教授、中国气象科学研究院翟盘茂研究员、国家核电技术公司沈峰教授和清华大学核能与新能源技术研究院周志伟教授等,美国科学家有美国哥伦比亚大学教授、美国科学院院士、被誉为世界气候变暖之父的James Hansen、美国加州大学伯克利分校教授Per F. Peterson、美国麻省理工学院教授Rid K. Lester、美国清洁空气行动组织执行主任Armond Cohen 及美国全球科学活动委员会主席Tom Blees等。

  以对当前这个领域的进展及未来进行梳理,中美两国专家共同努力最终达成关于如何通过行动和合作实现预期目标的建议。

  与会专家的新认识主要有三点。曹军骥介绍如下述。

  一是,与风能和太阳能相比,核电的优点明显:零碳排放、超低大气污染物排放、提供稳定的基荷电力、单机容量大(高密度能)、占地规模小、长期运行成本低、等效运行小时数可以达到8000小时/年、较高的健康收益、不受国际化石能源市场价格波动影响等;缺点在于:运行安全性的担忧、核废料的安全性、辐射安全、公众敏感等。德国风能和太阳能等再生能源最新的经验表明,这两种能源的间歇性解决困难,产生的电力波动达到30%以上,德国又重新建设火电厂以补充风和太阳能产生的电力对电网的影响。

  据测算,国际上现有的核电因减少污染物排放可以避免180万人因空气污染而死亡。

  因此,从近20年内我国大规模替代煤这种基础能源而言,发展核能比风能和太阳能更可行。

  二是核能是未来支撑人类社会发展的重要动力能源,应当鼓励更多的创新促进其发展。从全球不同能源产生电力的情景预测,预计未来核电将扮演越来越重要 三是当前涌现的各类新型核电技术值得高度关注。先进压水堆1000(AP1000), 钍基熔盐堆技术可以克服核电站安全、核废料、用水、辐射等难题。此外,核电技术出现小型化、模块化的趋势,可以在现有燃煤电站基础上进行改造,只替代发电装置而不用改造现有电网等装置,这样可以降低建造成本。

  三是中美合作具有重要的必要性和互补性。中美两国是世界上CO2的最大排放国,总共占到了全球排放CO2总量的40%。美国在核电方面拥有众多的公司、高级人才、先进的技术储备和50余年的核电站运行管理经验,可供我国未来大力发展核电时参考。我国自1991 年建成第一座核电站秦山核电站以来,已累计安全发电3327.46亿千瓦时,相当于少消耗标准煤约1.07亿吨,减排二氧化碳约3.5亿吨、二氧化硫约233.38万吨,相当于造林95.18万公顷,也积累了相当的经验。

  万宁会议中美科学家提出建议

  曹军骥说,与会专家根据我国未来发来的能源与环境巨大需求,建议从发展的眼光来看核能未来的作用,特别是在科技创新基础上的战略性、替代性、竞争性、安全性来提前布局,为今后10-20年从根本上解决我国当前紧迫的空气污染、缓解未来气候变化的压力,提出了四条建议。

  一是,在新常态和新发展阶段背景下,重新梳理未来我国核电发展战略,加强气候变化、空气污染与核能利用的相关研究,在满足未来我国经济发展所急需的电力供应同时,也为应对气候变化、解决空气污染提供根本解决途径。

  二是,加速核电发展,给予核电技术以持续性的规划和经费支持。不应过多地将国家能源发展的补贴用于燃煤、风电,未来20年应该重点发展核电这种低碳能源,以带动科学与技术进步,也促进国家未来的整体科技水平的提高。

  三是,加强中美高水平合作,在中美战略对话框架下,以共同解决全球气候危机为契机,增加核能合作的谈判,去除高技术出口限制等,带动我国民用核技术的科研、技术、管理、经济等各类人才的迅速培养,促进以核技术为中心的能源、电子、材料、热流、计算模拟、机器人、纳米、新制造等各类高新技术的快速进步。建议通过实际行动让两国官方和非官方参与者通过合作,互信互认,共同提高核能的可行性并让其成为更合适的能源选择。此外,建议未来中美合作内容还包括:实验项目场地筛选,联合开发先进核能技术及未来能源结构的发展趋势。

  四是,统筹国内核电发展与走出去,以应对当前世界多数发展中国家面临的紧迫能源与环境危机为牵引,打造我国核电品牌,使未来我国的核电技术扩大到印度、印度尼西亚等燃煤大国做好人才和技术等各方面的储备。

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