我国核电与煤电环境影响的外部成本比较
中国核电发展史13页
中国核电发展史13页一、核电优势劣势面面观核能利用对电力发展起到了极为重要的作用，不仅是解决电力供应紧缺的问题，也为实现低碳电力提供了选择。
比如，法国的核电为本国提供了约75%的电力电量，占比为全世界之冠；美国的核电提供了本国19.3%的发电量，是仅次于天然气电、煤电的第三大电源。
和传统发电方式相比，核电的有着六大优势：一是具备替代性，可以解决煤炭、油气等化石能源资源不足以支撑的能源短缺问题。
二是具有清洁低碳的优点。
与火电相比，一台百万千瓦的核电机组每年可减少排放二氧化碳600万吨，二氧化硫2.6万吨，氮氧化物1.4万吨，清洁优势明显，外部成本明显低于煤电。
从全寿命周期来看，核电的温室气体排放量与风电相当，远低于煤电等化石燃料电厂的排放量。
一座核电厂全寿命周期的常规废物排放量，只相当于同等规模火电厂的0.5%~4.0%。
三是具有极高能量密度。
1千克铀235全部裂变，能够释放出相当于2700吨标准煤完全燃烧放出的能量。
一座百万千瓦级的核电站，平均每年只需补充约25吨的核燃料，全年只需几辆卡车运输，而同样功率的燃煤火电站每年耗煤达300万吨，每天需要供煤近万吨，需要占用数百节火车皮运，对运输造成了极大的压力。
四是单机容量大，适合带基本负荷运行。
五是核电运行成本相对较低。
核能发电全成本构成包括建设成本、燃料成本、运行和维护成本、乏燃料处理成本、退役成本以及财务费用。
其中运行成本占比约为20%~25%，建设成本占比较高，约占45%~50%，而核电燃料成本占比较低，约为20%~25%。
核电站一般设计寿命为30~40年，实际可以运行近60年。
而折旧年限一般为20~30年，折旧完成后，核电的发电成本将大幅下降。
我们在看到优势的同时，也需要看到核电的六大劣势也十分明显：一是核电站的核安全风险仍不能完全消除。
核电站一旦发生核事故，将比任何一种发电方式对人类社会产生的负面影响还要大，威胁核电站周边地区百姓的生命安全，对环境与生态的负面影响深远，难以修复。
电力系统安全性,稳定性,经济性,可靠性,可持续性之间的关系
随着科学技术的发展与进步，人们对于能源的依赖越来越强烈。
作为在当今世界能源中占有重要地位的电能，更是在国民生活经济中起着不可替代的作用。
在当今社会，电能作为国民经济的基础产业，电力系统一旦发生事故，将对经济、社会各层面产生严重的直接或间接后果。
所以我们应当更加注重提高电力系统的可靠性、安全性与稳定性，同时关注电力系统的经济性与可持续性，使电力系统能够高效安全有效的为人们服务。
一、电力系统可靠性、安全性与稳定性的基本定义电力系统的可靠性定义为：电力系统按可接受的质量标准和所需数量，不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度。
电力系统的安全性是指系统在发生故障情况下，系统能保持稳定运行和正常供电的风险程度。
电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下，一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点，且在该平衡点大部分系统状态量都未越限，从而保持系统完整性的能力。
二、电力系统可靠性、安全性与稳定性之间的关系电力系统的可靠性包括电力系统设计和运行中的全部客观因素。
为了保证电力系统的运行可靠性，电力系统必须在其运行的绝大部分时间里都处于安全状态，其实这就是在对电力系统的安全性做出了要求。
从这方面可以体现出安全性是可靠性的保证。
为了保证电力系统的安全性，这就要求系统有能力应对发生的紧急事故，如设备的损坏等。
除此之外，电力系统应该能在紧急事故发生之后重新达到稳定状态，但是这个状态也是不安全的，主要是因为故障后系统重新稳定后的状况导致装备过载或电压越界。
电力系统的安全性与稳定性都具有时变的属性，可以通过一组在特定条件下的电力系统的性能来进行判断。
而电力系统的可靠性，通常是指系统的平均性能，它通过在一段时间内综合考虑系统的性能来进行判断的。
三、电力系统可靠性、安全性与稳定性分析的主要内容电力系统可靠性分析分为充裕度和安全性两个方面。
充裕度又可称为静态可靠性，是指电力系统维持连续供给用户所需的负荷需求的能力。
安全性又可称为动态可靠性，是指电力系统在场景切换后，能否承受该扰动的能力，并不间断向用户提供电能的能力。
能源技术中的火电和核电比较
能源技术中的火电和核电比较随着工业和人类生活的不断发展，对能源的需求也逐渐增大。
而在现代工业中，火电和核电成为最主要的两种能源形式，它们将带给人们无限的能量，同时也给环境和人类带来了无限的负面影响。
那么，我们应该如何进行比较和取舍呢？一、火电与核电的基本原理火电和核电的基本原理可以说是完全不同的。
火电是借助化学的反应将化石燃料的化学能转化为热能，再利用热能转化为电能。
而核电是利用核反应产生的能量进行发电的。
火电属于化学反应产生的能源，而核电属于物理反应产生的能源。
二、火电与核电的优劣比较1. 环境影响火电站的主要排放物是二氧化碳、氮氧化物和氧化物等有害气体，这些气体对大气环境产生了极大的压力，引发了雾霾等恶劣的气象现象。
而核电站则是通过核反应产生的能量，彻底避免了对大气的污染，但是核电站需要妥善处理废物以避免核泄漏的风险，这也是一个重大的环境问题。
2. 安全和安保火力发电站的安全和安保性较低，因为火电站需要借助极度高温的火焰来转化能量，这可能引发爆炸等安全问题。
而核电站由于蕴含着极其强大的核能，所以安全问题也是非常重要的。
但是相比于传统的火电站而言，全球范围内核能事故发生的频率还是非常低的。
3. 经济效益火电站需要大量的燃料，这就需要大量的采购流程，同时运行火电站时也不断产生费用，影响其经济效益。
而核电站则是不需要大量燃料的，所以它的经济效益相对更好。
但是要注意的是，核电站建造和运营所需要的成本也是非常高的。
三、总结和展望通过以上的比较，我们可以看出，无论是火电还是核电，它们都有其利弊之处，都存在安全和环境等等问题。
从长远的角度而言，还是应该寻求一种可持续的能源。
新能源的发电方式越来越成熟，比如风力发电、太阳能发电等等，这些新型能源可以取代火电和核电，并且不会造成太多的负面影响。
因此，我们需要抛弃之前的不良行为，转向更加可持续的能源形式，让人类共同保护我们的地球。
电力行业中的火力发电和核电技术比较
电力行业中的火力发电和核电技术比较一、引言电力是现代社会的基础能源之一，其中火力发电和核电技术都是主要的发电方式。
本文将对这两种技术进行比较，分析它们在电力行业中的优劣势。
二、火力发电技术概述火力发电是指利用燃料燃烧产生高温、高压蒸汽推动汽轮机发电的过程。
火力发电技术相对成熟，燃料种类广泛，包括煤炭、天然气、石油等。
火力发电厂建设相对简便，总体投资成本相对较低。
三、核电技术概述核电技术是指通过核裂变或核聚变反应产生热能，驱动蒸汽轮机发电。
核电技术具有高效、清洁、低碳的特点。
核燃料的供应相对稳定，燃料利用率高。
然而，核电技术的建设和运营成本较高，并伴随着一定的安全风险。
四、性能比较1. 发电效率火力发电技术的发电效率通常较低，约为30%~40%，而核电技术的发电效率可达到40%~50%以上。
核电技术利用核裂变或核聚变反应产生的热能更为高效。
2. 燃料消耗火力发电技术使用常规燃料，如煤炭和天然气，燃料消耗相对较高，且受能源资源的限制。
而核电技术使用核燃料，如铀或钚，燃料资源相对充足，且核燃料的能量密度高，燃料消耗量较小。
3. 环境影响火力发电技术在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他污染物，对环境造成较大影响。
而核电技术在运行过程中不会产生二氧化碳和大量的污染物，对环境较为友好。
4. 安全风险火力发电技术在燃烧过程中存在一定的安全风险，如燃料泄漏和火灾等。
而核电技术在设计和运营过程中需要高度的安全措施，尽管核电有一定的风险，但现代核电技术已经具备较高的安全性。
5. 应对气候变化火力发电技术使用化石燃料，会产生大量的温室气体，加剧气候变化。
而核电技术作为一种清洁能源，可以有效应对气候变化，减少温室气体排放。
五、发展前景和优化选择火力发电技术在目前仍然是电力行业中的主要发电方式之一，但受到环境问题的限制日益减少。
核电技术则作为一种低碳、高效的发电方式，具备可观的发展前景。
然而，在选择何种发电方式时需综合考虑多项因素。
核能发电的经济效益分析
核能发电的经济效益分析在当今全球能源需求不断增长的背景下，核能发电作为一种重要的能源供应方式，其经济效益成为了人们关注的焦点。
核能发电具有一系列独特的特点和优势，对经济发展和能源保障产生着深远的影响。
核能发电的初始投资巨大，建设一座核电站需要投入巨额资金。
核电站的建设涉及到先进的技术、严格的安全标准以及大量的设备和材料采购。
然而，从长期来看，核能发电的成本相对较为稳定。
与传统的化石能源发电相比，核能发电不受燃料价格波动的影响。
化石燃料的价格常常受到国际市场供需关系、地缘政治等因素的制约，价格波动较大，而核燃料的成本在总成本中所占比例相对较小，这使得核能发电在成本方面具有一定的稳定性。
核能发电的效率极高。
核电站利用核反应堆产生的热能转化为电能，其能量转化效率远远高于传统的火力发电。
高发电效率意味着在相同的能源投入下，能够产生更多的电力输出，从而提高了能源利用的经济效益。
从运营和维护成本的角度来看，虽然核电站的运营和维护需要高度专业的技术人员和严格的安全管理，但由于其设备的稳定性和长寿命，在长期运营中，平均成本相对较低。
而且，随着技术的不断进步和管理经验的积累，核电站的运营和维护成本还有进一步降低的空间。
核能发电的规模效应也十分显著。
一旦核电站建成并投入运营，其发电规模通常较大，可以为大规模的工业生产和居民用电提供稳定的电力供应。
大规模的发电能力不仅能够满足经济发展对电力的需求，还能够降低单位电力的生产成本，提高整体经济效益。
在环境保护方面，核能发电具有显著的优势。
与传统的化石能源发电相比，核能发电不会产生大量的温室气体和污染物排放。
这对于应对全球气候变化、减少环境污染具有重要意义。
随着全球对环境保护的要求越来越高，减少碳排放的压力不断增大，核能发电的环境效益逐渐转化为经济优势。
例如，一些国家和地区对低碳能源给予政策支持和补贴，核能发电因此在市场竞争中更具优势。
然而，核能发电也面临着一些经济方面的挑战。
核反应堆的经济性与环境影响研究
核反应堆的经济性与环境影响研究在当今世界，能源需求不断增长，同时环境保护的重要性日益凸显。
核反应堆作为一种重要的能源供应方式，其经济性和环境影响备受关注。
首先，让我们来探讨核反应堆的经济性。
建设核反应堆需要巨大的初始投资。
核电站的建设涉及到先进的技术、严格的安全标准以及大量的设备和材料采购。
从选址、设计到施工和调试，整个过程可能需要数年甚至十几年的时间，投入资金动辄数十亿甚至数百亿美元。
然而，一旦核电站建成并投入运行，其发电成本在长期来看相对较低。
核能发电的燃料成本相对较低，因为核燃料的能量密度极高，少量的核燃料就能产生大量的电能。
核电站的运行和维护成本也是需要考虑的重要因素。
为了确保核反应堆的安全运行，需要定期进行设备检查、维修和升级，这需要专业的技术人员和先进的设备，从而增加了运营成本。
此外，核电站的退役也是一个巨大的经济负担。
当核电站达到使用寿命或因其他原因需要关闭时，需要进行一系列复杂的退役工作，包括放射性物质的清理、设备的拆除和场地的恢复，这需要耗费大量的资金。
在评估核反应堆的经济性时，还需要考虑电力市场的因素。
电力价格的波动、市场需求的变化以及与其他能源形式的竞争都会对核电站的经济效益产生影响。
如果电力市场供大于求，核电站可能会面临发电受限、收入减少的情况。
接下来，我们再看看核反应堆对环境的影响。
核能发电在运行过程中不产生温室气体排放，这是其相对于传统化石能源的一个显著优势。
化石燃料的燃烧会释放大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物，对气候变化和空气质量造成严重影响。
而核反应堆在正常运行时，不会直接产生这些污染物，有助于减少温室气体排放，应对全球气候变化。
然而，核反应堆也带来了一些环境问题。
核燃料的开采和加工过程会对环境造成一定的破坏。
铀矿的开采可能会导致土地破坏、水资源污染等问题。
同时，核反应堆产生的放射性废物的处理和处置是一个极具挑战性的问题。
放射性废物需要进行安全的储存和处置，以防止对环境和人类健康造成潜在威胁。
核能发电的利弊 (2)
核能发电的利弊核能发电是一种利用核能转化为电能的方式。
核能被认为是一种清洁、高效的能源，然而，它也存在一些利弊。
本文将介绍核能发电的利与弊，并对其影响进行评估。
1. 利：清洁能源核能发电被视为清洁能源，因为它不会产生二氧化碳等温室气体，对全球气候变化有很大的积极影响。
相较于传统燃煤发电厂，核能发电厂的碳排放量较低，属于低碳能源。
此外，核能发电也不会产生空气污染物，如排放到大气中的颗粒物、硫化物等。
这使得核能发电对环境的影响更小，有助于保护大气质量和生态平衡。
2. 利：能源高效利用核能发电厂的能源利用效率相对较高。
相比燃煤发电，核能发电厂所需燃料少，能量转化效率更高。
这意味着核能发电可以更好地满足能源需求，减少对有限能源资源的消耗。
3. 利：供电稳定核能发电厂通常具有较高的可靠性和供电稳定性。
核能发电过程比较稳定，基本不受自然环境影响，如天气变化，因此能够保持稳定的供电能力。
这对于维持国家的电力系统和基础设施的正常运行非常重要。
此外，核能发电还可以提供基础负荷电力，即全天候稳定的电力供应，这对满足工业和居民的日常用电需求非常重要。
4. 弊：核安全风险核能发电存在一定的安全风险。
核反应堆运行需要高度的控制和监管，一旦出现操作失误、设备故障或自然灾害等情况，可能导致严重事故，如三里岛事故和福岛核事故。
这些事故对人类和环境都产生了巨大的影响，并引发了人们对核能发电安全性的担忧。
为了确保核能发电的安全，需要采取一系列严格的安全措施，包括设备检测、事故预防和应急处理等。
然而，即使有这些措施，核能发电的安全风险仍无法完全消除。
5. 弊：核废料处理问题核能发电产生的核废料是一个严重的问题。
核废料具有高度的放射性，对人类和环境造成潜在的风险。
目前尚没有找到理想的方法来处理和储存核废料，这使得核能发电厂面临着核废料长期的储存和处理困难。
核废料的储存和处理需要特殊的设施和技术来保证其安全性。
然而，这些设施和技术的建设和运营成本高昂，且涉及的安全风险仍然存在。
核电的经济性评估与分析
核电的经济性评估与分析核电作为一种清洁、高效的能源形式，其在能源领域扮演着重要的角色。
然而，由于核电建设和运营的高成本以及一些潜在的风险，对于核电的经济性评估与分析显得尤为重要。
本文将从成本角度和效益角度对核电的经济性进行评估与分析。
一、成本角度评估与分析1. 建设成本核电厂的建设成本主要包括土地购置成本、工程建设成本以及设备和材料成本。
根据国际经验，建设一座核电厂所需的资金投入巨大，但由于核电的运营寿命较长，这些成本可以逐渐得到收回。
2. 运营成本核电厂的运营成本包括人工费用、燃料费用、维护费用等。
相较于其他能源形式，核电的运营成本相对较低，主要体现在燃料费用的节约和设备的长期使用。
3. 废弃物处理成本核电产生的废弃物需要进行安全处理和储存，这部分成本也需要考虑在内。
尽管废弃物处理成本较高，但与其他能源形式相比，核电产生的废弃物更容易加以储存和处理。
二、效益角度评估与分析1. 经济效益核电作为一种清洁能源，可以减少对化石燃料的依赖，降低碳排放，从而对环境产生积极影响。
此外，核电还可以提供稳定的能源供应，促进经济的可持续发展。
2. 社会效益核电的建设和运营过程可以创造大量就业机会，促进当地经济的发展。
同时，核电还能够减少对进口能源的需求，增强国家的能源自给自足能力，提高能源安全性。
3. 可持续发展效益核电在能源体系中扮演着重要的角色，有助于实现能源结构的多元化。
同时，核电也为其他清洁能源形式的发展提供了支撑，推动能源的可持续发展。
三、经济性评估和风险分析与其他能源形式相比，核电建设和运营过程存在着一定的风险。
核事故可能导致巨大的经济损失和环境风险，因此在经济性评估和分析过程中，需要考虑这些风险因素，并进行科学的评估和分析。
尽管核电建设和运营过程中存在一定的成本和风险，但仔细的经济性评估和分析可以帮助我们更好地理解核电的经济效益和潜在风险。
在制定能源政策和规划中，我们需要全面考虑各种因素，以确保核电的建设和运营具备良好的经济性和可持续性。
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第23卷第8期2010年8月环境科学研究Research of Environmental Sciences Vol.23，No.8Aug.，2010我国核电与煤电环境影响的外部成本比较姜子英1.中国原子能科学研究院，北京1024132.清华大学工程物理系，北京100084摘要：应用影响路径分析和生命周期分析方法建立了核电能源链与煤电能源链的外部成本计量框架，对二者的环境影响的外部成本进行了比较评价.结果表明：煤电能源链向环境排放的污染物直接导致酸雨、降尘和全球变暖等环境效应，对人体健康、植被、生态系统、材料和清洗等造成明显影响；而核电能源链未发现可察觉的环境影响.从污染物（SO 2，NO x ，PM 和CO 2）排放看，煤电能源链比核电能源链高2个数量级；煤电能源链的辐射影响是核电能源链的40倍；煤电能源链总的外部成本是核电能源链的115倍.比较可知：①核电是清洁的能源，其比煤电更有利于环境；②以煤为主的能源结构是环境问题的主要原因之一；③现行的能源价格机制中没有合理地体现环境成本.应通过节约能源、提高能源效率、改善能源结构、发展清洁能源技术、外部成本内部化以完善能源价格机制等途径促进能源的可持续发展.关键词：核电；煤电；能源链；环境影响；辐射影响；外部成本；生命周期中图分类号：X820.3文献标志码：A文章编号：1001－6929（2010）08－1086－05Comparison of External Costs of Environmental Impacts from Nuclear Powerand Coal Power in ChinaJIANG Zi-ying1.China Institute of Atomic Energy ，Beijing102413，China2.Department of Engineering Physics ，Tsinghua University ，Beijing100084，ChinaAbstract ：Impact Pathway Analysis and Life Cycle Analysis approaches were applied to establish an accounting framework of externalities of the nuclear power chain and coal power parative assessment of the external costs of environmental impacts from nuclear power and coal power was carried out.The results are ：air pollutant emissions from the coal power chain leads directly to environmental effects of acid rain ，dust deposition and global warming.Obvious impacts of air pollutant emissions from the coal power chain on human health ，crops and forests ，materials and cleanliness can be observed ，while no perceivable impacts have been found from the nuclear power chain.The SO 2，NO x ，PM and CO 2emission factors from the coal power chain are two orders of magnitude higher than those from the nuclear power chain ；the radiation impact of the coal power chain is 40times higher than that of the nuclear power chain ；and ，the total external cost of the coal power chain is 115times higher than that of the nuclear power chain.According to the comparison results ：①nuclear power is clean and more environmentally-friendly than coal power ；②coal-based energy structure is one main reason for environmental problems in China ；③environmental values are not reflected reasonably in the present energy pricing mechanism.The way to achieve sustainable energy development could be via saving energy and enhancing energy utilization efficiency ，optimizing energy structure ，developing clean energy technologies ，and internalizing the externalities by improving the energy pricing mechanism.Key words ：nuclear power ；coal power ；energy sources chain ；environmental impact ；radiation impact ；external cost ；life cycle收稿日期：2009－12－17修订日期：2010－03－17基金项目：国防科技工业核能技术开发“十五”研究计划项目作者简介：姜子英（1980－），男（满族），辽宁大连人，助理研究员，博士，主要从事能源环境研究，jziying@.环境污染已成为制约我国经济和社会可持续发展的重要问题，其中能源引起的污染是一个重要来源.我国能源结构以煤为主，煤炭约占一次能源消耗的68%，燃煤成为大气污染的主要来源.为减轻污染和减排温室气体，以一定规模的其他能源代替化石燃料，我国实施了“积极推进核电发展”的战略，大力推进核电建设.另外，我国经济发展与环境保护尚未有效地融合起来的一个关键原因是缺乏把环境成本融入传统的经济价值体系中.以电力生产为例，燃料开采、运输、发电、废物处置及电厂建设等电力生产过程中均会对环境和社会产生影响，如排放污染物，产生辐射和噪声等，对人体健康、农作物、森林与生态系统产生损害以及全球变暖影响等.传统的第8期姜子英等：我国核电与煤电环境影响的外部成本比较能源价格中未包括对环境造成的损失，也没有将其反映在现有的货币或市场交易中，这部分就是能源的外部成本［1］.国际上对能源环境影响的外部成本评价的研究始于20世纪80年代.1991年由欧盟委员会（EC）和美国能源部（US DOE）联合启动“ExternE”研究计划，有15个国家参加（美国后来退出，独立研究各种发电技术及燃料循环的外部成本），开展了12种能源系统的环境影响外部成本评价的方法学和应用研究，并对外部成本内部化、全球气候变暖、燃料循环终端应用技术、运输及废物等重要问题进行了研究，1995，1999，2004和2005年先后出版研究报告，共13卷.20世纪90年代中期，我国也逐步开展了核能与其他能源（主要是煤电）在环境影响、健康风险和气候变化影响等方面的比较研究［2-3］.2000年以来，继续对一些关键问题进行了深入研究，补充和更新了一批新的数据，得到21世纪初期核电与煤电的环境影响的评价结果，并对其外部成本进行了估算和比较.1核电与煤电能源链系统要系统、全面地对不同能源的环境影响进行比较评价，仅考虑能源转换环节是不充分的，应从资源开采、运输、加工、转换到废物处置的完整能源链进行比较.以核电为例，即不仅考虑核电站本身，还应包括从铀矿开采、冶炼，经铀化工转换，到浓缩和制造反应堆用燃料元件的一系列加工处理过程，以及经过核反应堆卸出的乏燃料需要经冷却、贮存和后处理后，对其有用部分加以利用和对其放射性废物进行处置的整个核燃料循环，统称为核电能源链（简称核电链）.环境影响评价也不仅是系统本身的比较，而是包括设施建造、运行期间的原材料和其他燃料消耗所引起的直接和间接影响.以核电站为例，即不仅考虑核电站运行本身的影响，而且还应包括制造建设过程所使用的主要材料如钢、水泥、铜、铝等的影响以及核电站建设和退役过程的影响，即考虑整个生命周期过程.根据能源链的定义，可以确定评价范围和边界.我国是世界上少数几个拥有比较完整核工业体系的国家之一，核电链系统包括铀矿采冶、铀转换与浓缩、元件制造、核电站、后处理、废物处置和相关运输过程，如图1所示.煤电链系统包括煤炭生产、煤炭运输、燃煤发电过程，以及煤自燃（煤田火、煤矸石自燃）因素，如图2所示.图1核电链系统Fig.1Nuclear power chainsystem图2煤电链系统Fig.2Coal power chain system2能源外部成本研究方法能源外部成本研究的方法学是不断发展的，目前有“顶端向下”方法、成本控制法、“底端向上”方法、生命周期分析和能源链分析等.通常需要根据能源系统、环境负担和影响等具体情况来选择使用一种或综合使用几种方法［1，4-6］.ExternE研究的重要成果之一是开发了影响路径分析方法（Impact Pathway Approach，IPA），其属于“底端向上”方法，在能源环境外部成本评价这一困难领域有了突破，为世界范围的相关研究提供了参考.IPA方法的基本步骤如图3所示.应用影响路径分析方法建立了煤电链与核电链的外部成本计量框架，如图4，5所示［7］.其主要步骤是：①对能源链系统的描述，确定系统边界和分析范围；②环境负担的确定和计量；③影响优先级的确定和影响的计量；④价值计量和总的外部成本.外部成本货币化需要使用市场的和非市场的计量技术［6-8］.环境成本评价方法可分为表观偏好法和宣称偏好法2类，每类中还可细分出直接的和间接的方法.在没有或缺少可用数据情况下，可应用基于政策规定中的价值标准方法.另外用于补充一个国家或地区对人群偏好的研究资料不足的方式是收7801环境科学研究第23卷图3影响路径分析方法示意图（以燃煤SO 2污染为例）Fig.3The principal steps of impactpathway methodology ，for example of SO 2pollution from coal power益移植方法.笔者使用了市场价格法、替代/修复成本法、防护费用法、支付意愿法、疾病成本法、基于政策规定中的价值标准方法以及收益移植方法等计量图4我国煤电链的外部成本计量框架Fig.4Accounting framework of externalities of coal power chain inChina图5我国核电链的外部成本计量框架Fig.5Accounting framework of externalities of nuclear power chain in China不同影响的价值，如表1所示.表1不同影响的价值计量方法［7］Table 1Economic valuation techniques for various impacts市场中的商品非市场商品（如人体健康、自然环境）价值计量方法收益移植方法基于政策规定的价值标准方法市场价格法（农作物、木材和家政服务）疾病成本法（健康效应和辐射危害代价）、支付意愿法（健康效应）、替代/修复成本法（材料和车辆清洗）、防护费用法（衣物清洗）单位价值移植法（生态系统和全球变暖）赔偿标准（煤矿事故死亡）3结果分析在20世纪90年代以来研究［2-3］的基础上，调研煤炭［9-10］、环境［11-21］和卫生［22-24］等相关领域研究成果，并开展煤矿放射性水平及职业照射影响［25-26］和燃煤电厂辐射影响研究［27］等，补充了一批数据.使用2001—2005年（以2003年为基准年）数据，得到21世纪初期核电链与煤电链的环境负担和外部成本估算结果，如表2，3所示.表2是核电链与煤电链的大气污染物排放和辐射照射环境负担的比较：①煤电链的大气污染物排放比核电链高1 2个数量级.煤电链的SO 2和NO x 排放系数分别是核电链的118和86倍，PM 至少是核电链的29倍，温室气体排放系数是核电链的113倍.核能发电本身并不产生任何大气污染物，其来源主要是在建设、运行和维护等过程中由于材料消耗和其他燃料消耗而产生的间接排放.煤电链的大气污染物排放主要来自燃煤.②煤电链的辐射影响是核电链的40倍，包括对公众和对工作人员的辐射照射.该研究表明，煤电链对公众产生的归一化集体剂量是核电链的47倍.这主要是由于煤中含有天然放射性核素，煤燃烧后放射性核素富集在飞灰和煤灰渣中，而煤灰渣和煤矸石作为建筑材料利用使得居民在建筑物寿期内所受的累积剂量较高，约为340（人·Sv ）/GWa［3］.煤电链对工作人员的归一化集体剂量是核电链的4倍，主要是地下煤矿工人所受到的氡及其子体的照射，约为35.6（人·Sv ）/GWa［26］.8801第8期姜子英等：我国核电与煤电环境影响的外部成本比较表2核电链与煤电链的大气污染物排放和辐射照射环境负担比较Table2Comparison of air pollutant and radiation burdens for nuclear and coal power chain项目核电链煤电链核电站铀矿采冶、铀转换和浓缩、元件制造、后处理等其他设施总计燃煤电厂煤炭开采、煤炭运输和煤自燃等总计煤/核大气污染物环境负担SO2/〔g/（kW·h）〕 3.34ˑ10－2 4.43ˑ10－27.77ˑ10－27.58 1.629.20118NOx/〔g/（kW·h）〕 2.39ˑ10－2 2.99ˑ10－2 5.38ˑ10－2 3.6 1.05 4.6586 PM1）/〔g/（kW·h）〕 6.16ˑ10－2 4.74ˑ10－2 1.09ˑ10－1 3.19缺 3.1929GHGs（CO2，eq）/〔g/（kW·h）〕 5.01 5.5910.69102881198113辐射照射2）/〔（人·Sv）/GWa〕 2.07.69.6 6.7376382.740 1）煤电链的PM数据为低值，只包含燃煤电厂的烟尘排放系数，其他过程中的数据尚缺；2）为对公众和工作人员辐射照射的合计值.表3核电链与煤电链的外部成本比较Table3Comparison of external cost for nuclearand coal power chain元/（kW·h）项目核电链煤电链人体健康 1.47ˑ10－3 1.68ˑ10－1农作物 1.33ˑ10－4 1.58ˑ10－2森林 1.05ˑ10－4 1.24ˑ10－2生态系统 1.05ˑ10－3 1.24ˑ10－1材料 6.31ˑ10－57.47ˑ10－3清洗 2.11ˑ10－4 2.24ˑ10－2辐射健康危险 3.83ˑ10－5 1.63ˑ10－3全球变暖1） 2.44ˑ10－4 2.76ˑ10－2事故2）— 4.14ˑ10－4总的外部成本 3.31ˑ10－3 3.80ˑ10－11）全球变暖的评价存在很大的不确定性，这里为粗略估算的低值；2）事故数据为低值，仅包括死亡事故，未包括受伤、疾病等其他事故.核电链系统中辐射影响较大的是铀矿采冶，主要是铀矿工受到的氡及其子体的照射，而由于人数较少，因此总的归一化集体剂量低于煤矿.由于所识别的能源链的环境影响很多（如煤电链的影响超过200种［28］），为保证得到有效的外部成本结果，因此对引起显著外部成本的可能影响赋予优先级.其影响包括［29］：SO2和PM对人体健康的效应，SO2和酸雨对农作物的影响，酸雨对森林与生态系统的影响，SO2和酸雨对材料的影响，PM（降尘）造成的清洗增加，辐射健康危险，全球变暖影响和事故等.表3是核电链与煤电链的外部成本比较.由表3可知：①在大气污染物造成的人体健康、农作物、森林与生态系统、材料和清洗增加等影响的外部成本上，煤电链比核电链高2个数量级.②在辐射对人体健康影响的外部成本上，煤电链是核电链的43倍.③目前对全球变暖影响的评价尚存在较大的不确定性，其外部成本的评估也有很大差异和不确定性.参照我国CO2环境价值的研究成果［30］，估算的为全球变暖外部成本的低值.④事故.煤电链的事故仅从煤矿事故来看，每年死亡的人数约为6000人［31］.而就核电链的事故而言，从全世界来看，“全世界因核事故辐射致死共40人，其中，与反应堆有关的核事故2起，死亡31人；临界事故7起，死亡9人”［32］.从国内来看，“迄今为止，我国未发生核事故致死事故和因核事故引起的急性放射病病例”［32］.核电链事故的外部成本通常被认为是很小的（显然，归一化到单位发电量上可以忽略不计）.⑤在总的外部成本方面，煤电链是核电链的115倍.4结论从环境影响的比较来看，燃煤发电与核发电的废物种类不同：①化学废物.燃煤发电向大气中排放大量的SO2，NOx，PM和CO2等污染物，直接导致酸雨、降尘、全球变暖等环境效应，对人体健康、农作物、森林与生态系统、材料和车辆清洗等造成影响；而核电生产不产生任何大气污染物.②放射性废物.核电站向环境排放经审管部门批准的气态和液态放射性流出物，产生量很少的固体废物作封闭处理，没有外排；煤电链通过燃煤电厂气载烟尘排放和利用煤灰渣作为建筑材料等途径向环境转移煤中存在的天然放射性核素；煤电链总的辐射影响比核电链高40倍.此外，从事故影响看，我国至今未发生核事故致死事故和因核事故引起的急性放射病病例，这主要是因为核行业建立以注重安全和最佳性能为目标的预防体系，使核事故风险降到最低；而煤矿事故伤亡频发，死亡率高.可见，核电比煤电更有利于环境.从外部成本反映出当前存在的问题：①我国煤电链的外部能源成本比核电链高出100多倍，远高于发达国家（煤电链约为核电链的10倍［33］），反映出我国煤电的环境影响更加严重.②以煤为主的能源结构是我国环境问题的主要原因之一.我国SO2排放居世界第1位，PM是城市空气的首要污染物，9801环境科学研究第23卷煤矿事故死亡人数占全世界的80%；当前最紧迫的环境问题是严重的大气污染和酸雨造成的区域性环境影响；CO2排放总量已接近60ˑ108t，实际上已超过美国成为世界首位［34］，应对气候变化面临着越来越大的环境压力.③能源价格机制不合理.在现行的发电企业成本核算体系中，发电成本没有完整地将环境成本考虑进去.在现行的电价机制中，环境成本也没有在电价中得到合理的体现，而将煤电高昂的外部成本转嫁给社会和公众承担，这无论对于环境保护，还是能源可持续发展都是不利的［29］.我国经济与社会的可持续发展，必须建立在能源发展与环境保护协调的基础上.应通过节约能源和提高能源效率、改善能源结构、发展清洁能源技术，以及通过外部成本内部化，逐步减少对传统能源和能源消费的直接和间接补贴，完善能源价格机制，有效配置资源等途径，实现能源的可持续发展.需要指出的是，能源链的很多环境影响尚未能定量计量其外部成本，如NOx参与造成光化学烟雾、酸雨污染、臭氧层破坏等环境影响，水体和土壤环境污染，严重事故潜在风险等.笔者对核电与煤电的外部成本初步估算仍然是不完全统计的低值.致谢：感谢潘自强院士的指导，感谢刘森林、程建平研究员提供的支持和帮助.参考文献（References）：［1］European 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