核能不是核弹! 谈核不必色变 Nuclear Energy Myths Debunked | 联合早报
提到核能,许多人联想到核爆与辐射阴影。然而日常吃香蕉、照X光、搭飞机都在接触微量辐射。本互动深度专题带您探索核能发电原理、第四代微型反应堆安全演进、以及新加坡能源转型的利弊抉择。

提到核能,一些人就会联想到核爆,集体记忆中的辐射阴影拉响警报。 不过,吃香蕉、照X光、搭飞机,我们每天其实都在接触微量辐射,只是这些日常辐射不足为惧。可话说回来,核电站若建在住家附近,真的安全可行吗?
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从日常微量辐射,到全球真实致死率数据,再到岛国民意探讨——全面厘清核安全的三大维度。
辐射其实就在你我身边。无论是照X光、搭飞机,甚至是吃一根香蕉,人们每天都会在不知不觉中接触到微量辐射。
一个人平均每年会接触约 0.9毫西弗 的天然背景辐射。相比之下,住在核电站附近,一年额外接触到的辐射只有约 0.001毫西弗 。
谈到核能,许多人会联想到2011年的福岛核事故,或是年代更久远的切尔诺贝利核灾难。
不过,你知道吗,核能造成的死亡人数,远低于煤炭、石油、水力,及我国主要发电燃料天然气等能源。
每生产一太瓦时(TWh)电力造成的死亡人数
数据来源: 牛津大学「数据看世界」(2020)
新加坡国立大学 设计与工程学院机械工程系主任
人们关注严重核事故、核废料、安全及应急准备等课题,都是合理的。
在决定是否兴建核电站之前,应广泛征询公众意见,而不是等到已决定采用哪种技术、甚至选定建设地点后才展开咨询。 居民、技术专家、公民社会、业界以及邻国,都应有机会充分参与讨论。
李宝胜认为,与其尝试说服公众相信核能是安全的,更应该在决定部署核能之前,通过累积专业能力和科学证据,赢得公众对项目的信任。
绝大多数公众抱持开放态度,认同科研与前期论证的必要性。
核素科学与现代安全知识仍需广泛科普,消除恐惧源于未知。
对摆脱化石能源单一依赖、强化国家电网抗风险韧性寄予期望。
相比本岛密集居民区,离岛或海上浮动平台成为公众心理安全屏障的首选选址共识。
• 最关注安全问题 • 担心核事故和辐射泄露
福岛与切尔诺贝利历史阴影仍是公众最核心的情感顾虑所在。
一粒原子的未来 取决于我们在 科学数据 与 情绪偏见 之间的抉择
核能1950年代首次用于发电,以捕获原子核结构发生 核裂变 时释放的热量为基础。
核电厂主要以铀235(Uranium-235)为裂变材料。当中子(neutron)撞击铀235原子核,原子核会分裂成两个较小的原子核。
同时释放能量和数个新中子。新中子会继续撞击并分裂其他原子核,形成 链式反应 。
核裂变释放的热能会把核电厂内的水加热变成蒸汽,由蒸汽推动汽轮发 电机发电 。
反应堆压力容器: 在高压冷却水中维系微观链式裂变。
蒸汽发生器: 高温一回路水通过热交换,将二回路水加热成高压过热蒸汽。
汽轮机: 高压蒸汽高速冲刷巨型叶片,将热能转化为旋转机械能。
发电机: 旋转轴带动磁极在定子线圈内切割磁感线,产生源源不断的清洁电力输往国家电网。
过去70多年来,核电技术的安全性、经济性日益进步。新型核电厂添加更多安全元素,严重事故风险更低。
核电站周围也设有应急规划区,事故发生时须采取预警、疏散、隐蔽等紧急防护行动,以减轻放射性物质对范围内人与环境的影响。核科技跃进使应急规划区越来越小。
相当于组屋与临近小贩中心,或两三个巴士站的距离
反应堆一般可按建成年代分类,每一代的核电技术和安全措施都比上一代优越。
直观对比六种第四代核反应堆的运行特点、核心优势与挑战。
袖珍,是新型反应堆的一大特点——个头小,占地也小。传统反应堆可能占地1至2平方公里,新型的小型模块化反应堆则可以把面积缩小至0.01平方公里。
总占地面积极其袖珍,选址灵活,无须腾出大面积空旷土地。
以美国萨里核电厂为例,独立乏燃料贮存设施仅需足球场约30%面积 (0.21公顷)。
如此迷你的空间,竟能装下84个干式容器,容纳长达16-19年的核废料。
萨里核电厂装机容量约为1.6吉瓦,年发电约12.6太瓦时,约新加坡每年用电需求的22%。
尽管我国尚未决定是否采用核能,但政府近期宣布发展西部岛屿及德光岛,让外界猜测这是否是在为未来核电站选址做准备。
西部岛屿 将由裕廊岛以南的实马高 (Pulau Semakau)、毛广 (Pulau Bukom)、苏东 (Pulau Sudong)、魔鬼(Pulau Hantu)和史巴洛 (Pulau Sebarok)等小岛整合而成。
将由裕廊岛以南的实马高 (Pulau Semakau)、毛广 (Pulau Bukom)、苏东 (Pulau Sudong)、魔鬼(Pulau Hantu)和史巴洛 (Pulau Sebarok)等小岛整合而成。
德光岛 (Pulau Tekong) 计划在岛上约200公顷填海土地打造可使用氢燃料的天然气发电厂等低碳能源设施。
计划在岛上约200公顷填海土地打造可使用氢燃料的天然气发电厂等低碳能源设施。
对新加坡而言,选址更应该考虑的是系统层面的安全问题,而不只是为反应堆寻找足够的实体空间。
安全因素如具体反应堆技术及安全论证;人口密度和周边土地的用途,以及海平面上升及其他气候相关风险。
李宝胜认为,关键原则是,必须证明某个地点适合安全部署反应堆,而不是先选定地点后,再设法把反应堆“套”进去。
李光耀公共政策学院 环境与可持续发展研究所所长
原则上,核设施可设于新加坡本岛、离岛,甚至是浮动平台上。不过,每种方案是否适合,须综合考量多个因素,首先是安全,第二是经济。
在经济方面,他指出,须考量土地的机会成本、核电厂对周边经济活动的影响,以及一旦发生事故可能造成的经济后果。
陈捷胜认为,目前还难以推测西部岛屿或德光岛是否就是合适的地点。因为两者现都有重要用途,适合与否取决于所采用的反应堆技术,以及针对具体地点进行的风险评估。
万事起头难,新兴技术尤其如此,眼下需要大笔融资推动研发,建造和运营成本不便宜,但只要能实现规模,相关成本就能压下来。
美国电力研究协会和经合组织核能署早前发布《2025年发电成本》报告,计算平准化能源成本(Levelised Cost of Energy,简称LCOE)。
LCOE说白了就是:把一个电厂从建到拆,它一辈子发的电平均下来,每度电的成本有多少?
然而,每个国家国情不同,在新加坡发展核能会很贵吗?
新加坡核研究与安全所(SNRSI)指出,小型模块化反应堆是新兴技术,商业部署实践有限,现阶段难以估算这类项目的确切成本。
好消息是,核能项目发展往往遵循“学习曲线”规律,首个项目的成本通常更高,建设时间更长,随着经验积累和供应链成熟,造价和建设周期料逐步下降。
自2008年以来,新加坡的太阳能装机容量已从0.3兆峰瓦,大幅增至今年第二季度的逾2300兆峰瓦。
我国不久前上调太阳能部署目标,争取最迟于2035年实现4000兆峰瓦(GWp,即4000兆峰瓦)的装机容量。
尽管太阳能是新加坡目前最具发展潜力的可再生能源,但受土地资源和多云天气限制,加上电力需求持续增长,预计到了2050年,太阳能最多只能满足我国约一成的用电需求。
2022年发布的《迈向能源转型2050》报告预测,到2050年,进口电力可占我国电力供应25%至60%。
根据现有目标,我国计划到2035年进口6000兆瓦低碳电力,预计可满足到时全国约三分之一的电力需求。政府至今已向来自马来西亚、印度尼西亚、越南、柬埔寨和澳大利亚的业者发出条件批准或有条件许可证,为日后进口低碳电力做准备。
新加坡于2022年制定了全国氢气策略。取决于技术和其他替代能源的发展,氢气到了2050年有可能满足我国多达一半的电力需求。
不过,氢气技术尚未成熟,生产仍主要依赖化石燃料,运输和储存也面临挑战。我国现阶段将着重建立相关能力,为未来应用做准备。
例如,从2024年起,所有新建的联合循环燃气涡轮发电机组,都必须具备至少30%使用氢气的能力,并可在日后改装至完全使用氢气。
我国靠近地表的地热源有限,政府于2024年展开为期两年的全国非侵入式勘测,评估地下10公里深处,是否存在适合发电的地热资源。
根据新公布的结果,新加坡地下数公里深处蕴藏高温地热资源,具备发电潜力。初步估算,理论上可开发的发电量超过全国目前年用电量(约60太瓦时)的60倍。
传统的地热能系统是利用地下的热水和蒸汽发电,一般建于火山区等地质活动活跃区。
由于我国缺乏这类地质资源,无法照搬传统模式,能源市场管理局已委任业者评估部署新一代地热能系统是否可行。
新加坡虽然四面环海,却难以依靠水力或风力发电。
我国周边海域陆地环绕,风浪较小,不利于发展水力发电。本地潮差,即高潮和低潮的水位差仅约1.7米,低于商业潮汐发电一般所需的约4米。此外,由于大部分海域已用作港口、锚地和国际航道,可供开发海洋能源的空间有限。
至于风力发电,我国平均风速仅约每秒2米至3米,而风力发电的理想风速一般为每秒4米至15米,因此难以达到较高的发电效率。
面对新加坡高昂的能源需求、有限的土地资源与气候变暖的挑战,关于未来是否应采用核能,你最倾向的态度是:
这是一项模拟调查。能源转型是一道没有完美答案的选择题。
从认识辐射到破解核爆迷思,从探索第四代反应堆的微型化到权衡选址的系统安全,核能在新加坡的未来不仅是一场技术的博弈,更是一次全民共识的凝聚。
正如专家所言:“与其尝试说服公众相信核能是安全的,更应该在决定部署核能之前,通过累积专业能力和科学证据,赢得公众的信任。” 无论未来的拼图里是否有核能,理性、科学的探讨都将是新加坡能源转型路上最坚实的基石。
中东局势动荡、印度尼西亚减少对新加坡的天然气供应,这些不在我国掌控之中的因素,一再凸显加强能源安全的重要。
替代能源虽各有潜能,却也存在局限;与此同时,东南亚乃至世界各地对核能的兴趣日益浓厚。
尽管新加坡还未决定是否部署核能,但已加快脚步推进相关准备工作,包括在明年接受国际原子能机构的“综合核基础设施评估”,以及培养具备核技术、项目发展和核监管等专长的人员。
从技术安全到核废料处理,从选址到成本,要不要发展核能,还真不是一道简单的是非题。考量种种因素后,如果有一天,新加坡真的决定建核电站,你会支持,还是反对?