核安全:
科学、数据与信任
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。
让人闻之色变的辐射
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。
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吃了10根香蕉
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照胸部X光2％的辐射
知识小测
核爆 没有那么可怕
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)
迷思破解
如何才能让人安心
李宝胜教授
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。
逾80%受访者支持研究核能部署
同意新加坡应该研究部署核能是否可行
自认深入了解核能
认为部署核能有助新加坡加强能源安全
支持小型模块化反应堆（SMR）建在外岛
• 最关注安全问题 • 担心核事故和辐射泄露
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
核科技日益安全
首先，让我们了解核能发电的原理。
核能发电原理
核能初探
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。
中子撞击
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。
链式反应
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。
能量转化
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。
驱动整座电厂
- 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。
跨越半个新加坡 (兀兰关卡至樟宜机场)
相当于组屋与临近小贩中心，或两三个巴士站的距离
反应堆迭代演进
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。
第一代
第二代
第三代
第四代反应堆
-2km*
探索未来核能:
先进反应堆解析
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。
| 堆型 |
部署优势
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部署挑战
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冷却剂 | 运行温度 |
|---|---|---|---|---|
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超临界水冷堆
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技术较成熟: 建造成本低、审批快 |
易腐蚀设备: 需要特殊水质处理 |
超临界水
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510⁓625℃
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超高温气冷堆
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选址灵活: 缺水内陆也能建 |
极度考验材料: 急需超级耐热科技 |
氦气
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700⁓1000℃
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熔盐堆
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发电效率高: 还能同时用来制造氢气 |
腐蚀性极强: 急需专用防腐材料 |
氟化物盐/氯化物盐
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700⁓800℃
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铅冷快堆
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核废料大幅减少: 燃料可循环再利用 |
严防铅液凝固: 必须时刻保持高温运行 |
铅/铅铋合金
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480⁓800℃
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气冷快堆
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燃料可持续利用: 降低补给也减少废料 |
泄漏升温极快: 留给抢救的时间非常短 |
氦气/超临界CO₂
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850℃
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钠冷快堆
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功率密度高: 堆芯设计可更袖珍 |
遇水/空气易爆: 必须完全密封无氧 |
钠/共晶钠钾合金
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550℃
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部署考量:
空间与地点
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。
需要很大空间吗？
不到两个足球场
总占地面积极其袖珍，选址灵活，无须腾出大面积空旷土地。
储废空间需求极小
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)。
可容纳近20年废料
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。
能量大
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%。
外岛是潜在地点吗?
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。
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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。
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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。
李宝胜教授
新加坡国立大学
设计与工程学院机械工程系主任
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。
陈捷胜助理教授
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。
造价很高吗?
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？
美国短期内建设第四代反应堆
平准化度电成本对比
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。
若不要核能
还有哪些替代能源?
看看新加坡的其他选项与面对的局限
太阳能
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4千兆峰瓦（GWp）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。
进口电力
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。
氢气
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。
地热能
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。
水电与风能
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。
经过这次探索
你的看法是?
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：
核能 新加坡能吗?
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？