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《核能在保護全球生物多樣性中的關鍵作用》的文章在美國生物學期刊《保護生物學》(Conservation Biology)網站上公布，作者是澳大利亞塔斯馬尼亞大學環(huán)境可持續(xù)性專家Barry w. Brook和阿德萊德大學環(huán)境研究所氣候變化專家Corey J. A.Bradshaw。文章指出，如果要緩解嚴重氣候變化，必須部署包括核能在內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)能源技術結構并能發(fā)揮重要作用的理由。除了核能系統(tǒng)之外，可持續(xù)能源技術結構還應包括對可再生能源、儲能技術和能效提高技術的“合理利用”。

文章對有關未來能源生產但“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行評估，并基于成本和收益，采用多準則決策分析法對七種發(fā)電能源——即煤、天然氣、核能、生物質能、水力、風能和太陽能一一進行排序。結論顯示：在不考慮經濟和環(huán)境因素的情況下，核能、天然氣和風能的投入產出比最高;在綜合考慮經濟和環(huán)境因素后，核能最優(yōu)。

本文特摘編其中部分內容，從新的角度認識發(fā)展核能的重要性。

能源與生物多樣性

保護生物學家認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)同效應也將在未來幾個世紀繼續(xù)加劇并影響未來的生物多樣性。

對于能源與生物多樣性保護，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需要淹沒土地且會阻礙生物遷徙，因此會對當地生物多樣性造成嚴重影響。2001年，全球約60%的河流都曾考慮建設水電設施，這將導致建設超過4萬座大型水壩(其中100多座水壩超過150米)，這些大壩的蓄水區(qū)將覆蓋50萬平方千米土地。其他可再生能源也需要大量土地，尤其是生物質能與風力發(fā)電，其單位產能所需的土地與水電廠相似。在這一方面，光伏太陽能相對較優(yōu)，單位產能所需土地僅為水電廠的1/9，但仍遜于核能。僅設置保護區(qū)不能充分保護生物多樣性，能源生產與棲息地之間的土地平衡仍將是在保護未來生物多樣性時需要重點關注的問題。

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

多準則決策分析

鑒于目前還沒有同時具備低成本、低影響、零碳排放、無污染、安全性高、土地適應性強以及隨時可以發(fā)電等優(yōu)勢的理想商業(yè)化能源，在多準則決策分析中，報告評估了所有替代能源的各種可持續(xù)發(fā)展指標(如溫室氣體排放量、成本和土地利用)，并從經濟競爭力和生物多樣性方面分別對結果進行了加權。綜合來看，核能是最優(yōu)能源，風能也具有競爭性，生物質能和煤等傳統(tǒng)燃燒能源排名最低。分析中使用的可持續(xù)性發(fā)展指標可能并不完全，可能還應包括對野生生物的直接影響、水資源消耗、稀有材料使用、特殊化學和氣溶膠釋放，但這些指標已足以對各種能源的優(yōu)劣進行比較。

在發(fā)達國家中，人均一生耗能400 MWh(不單包括電能)，相當于780克鈾(高爾夫球大小)，56個2萬升容器的壓縮天然氣，3200噸煤(4000立方米)，如果這些能源來自可再生能源，則需要使用8.6萬噸鎳氫電池來貯存。比較這些能源的能量密度的目的是強調在能源生產過程其他環(huán)節(jié)(例如溫室氣體排放和土地利用)產生的環(huán)境影響：燃燒3200噸煤炭會向大氣釋放1.2萬噸二氧化碳，間歇性風能和太陽能發(fā)電技術需要使用大量鎳氫電池。

未來能源生產

在工業(yè)革命之后，化石燃料滿足了社會對能源的大部分需求。但隨著氣候變化、供應保障和資源減少等問題的不斷出現(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組及相關技術蘊含著“尚未認知的重要前景”，但核電在環(huán)境團體中仍然聲譽不佳。解決能源問題擁有廣泛的影響：不僅有助于減輕氣候變化，還可避免對自然景觀和農業(yè)用地的破壞性使用，從而通過節(jié)省土地和資源減少人類的生態(tài)足跡，保護生物多樣性。

基于對可持續(xù)能源選項客觀和透明的分析，可以得出一個結論，即核能是保護生物多樣性的一個優(yōu)異方案。在作出采用或拒絕候選替代方案的決定之前，應當對這些方案進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政治規(guī)則)。大型核電項目是一個積極的能源路線，能以低風險途徑減輕化石能源、全球能源貧困和貧富不均這三個因素對生物多樣性的影響。至少，核能應當與風能和太陽能等可再生能源一樣作為未來穩(wěn)健可持續(xù)能源結構的組成部分得到慎重考慮。