太阳能和核能，谁才是我们值得信赖的伙伴？

2019-04-12 08:11发布

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从本质上来讲，它们都是核能

从人类诞生的那一刻起，能源便成为了人类赖以生存和发展的基础，而人类文明的每一次巨大飞跃无不都归功于新能源的发掘和利用，火的掌握和使用让我们开启了石器时代，煤的出现和应用让我们解锁了铁器时代，而石油和天然气的开采则让我们挺身迈入了大工业时代。

能源就如同一把金钥匙一样，帮助我们开启了一个又一个的王朝，而纵观如今所使用的能源，我们可以发现其中绝大部分都是不可再生能源，煤炭，石油，天然气，这些工业的血液都是古生物遗骸经过漫长的地下沉积转化而来的，它们并非取之不尽用之不竭，而随着人类的不断开采与使用，它们终将会消失在我们的世界中。

但是回首人类能源的发展历史，我们似乎总能在某个能源枯竭前寻找到更完美的替代品，而就目前而言，可持续使用的太阳能和威力巨大的核能是最为理想的两个选择，那么太阳能和核能谁最有可能成为我们未来能源的希望呢？

首先来看看从我们诞生之始就一直陪伴着我们的太阳能

目前我们获取太阳能的方式主要是借助于光伏（PV）系统来将太阳光辐射能转换为电能，世界上最早的太阳能电池由Charles Fritts于19世纪80年代发明，被这个创意震惊到的德国工程师Bruno Lange在1931年也开发了一种升级版的以硒化银为原料的光电池，但它也只能将不到1％的入射光转换成电能。

在这不久之后，三位天才发明家Gerald Pearson，Calvin Fuller和Daryl Chapin于1954年创造了第一块硅太阳能电池，但转化效率也只有4.5%-6％，由于转化率低的缘故，这些早期的太阳能模块并没有实际使用意义，其模块造价也高达惊人的286美元/瓦。而随着技术的不断进步，如今商用光伏系统的转换率已经飙升到了17%左右。

太阳能的成本主要包括电池模块、组装框架，布线，逆变器，电网连接，维护，人工以及土地等方面的成本，在20世纪70年代中期，太阳能模块的售价按照如今的购买力来算的话大约为96美元/瓦，而随着工艺的改进和产量的增加，这一数字如今已降至68美分！

模块成本的下降就会直接导致导光伏电力成本的下降，一旦光伏电力实现电网平价（电力成本等于或低于市场电网价格），那么其就能与传统的化石电力形成竞争，而这在像加利福尼亚、日本等太阳能充足、电力成本高的地区更容易实现。

在2011年时大多数经合组织国家的太阳能光伏发电平均成本为0.15美元/千瓦时，在某些阳光充足的地区这一成本甚至低至0.1美元/千瓦时，如此低廉的成本使得太阳能不再是某些发达国家炫富的奢侈品，许多嗅到商机的发展中国家也开始相继引入光伏发电，目前世界上最大的8个太阳能光伏电站都集中在印度和中国。

在温室气体排放方面，太阳能光伏在其生命周期内温室气体排量为22至46 克/千瓦时，传统的联合循环燃气发电厂排放的温室气体约为400-599克/千瓦时，燃油发电厂为893克/千瓦时，而燃煤发电厂则为915- 994克/千瓦时，就温室气体排放量而言，太阳能光伏发电要明显要优于传统的发电方式。

和传统热电站利用燃烧化石燃料释放的热能发电相似，核电厂是通过核反应堆中发生的核裂变核释放的热能来发电的，据统计，在2017年全球民用核电供电量为2,488太瓦时（TWh），这相当于全球总发电量的10％左右，截至2018年4月，全世界共有449个民用裂变反应堆，全球正在建设的核反应堆有58座，计划建造的反应堆有154座，而目前大多数在建的反应堆都是亚洲的第三代反应堆。

目前核电厂所使用的核燃料主要为铀，铀是地壳中非常常见的一种元素，它在大多数岩石，泥土和海水中以微量浓度存在，但是这些材料都不适合用来提取铀，目前只有浓度较高的铀矿才具有商业开采价值，截至2011年，就世界上已探明的铀矿资源若以130美元/公斤的价格来售卖的话，这些铀矿起码够我们开采70至100年。

除了裂变式的反应堆外，目前人类也在积极开发可控制的聚变式反应堆，核聚变反应堆使用的燃料主要是氘，以人类目前消耗能量的速度来看，单单是月球表面所蕴含的氘资源就够我们持续使用1500亿年了，而相比之下太阳能所剩的50亿年寿命就显得短暂多了。

在核电国家中，放射性废物占工业有毒废物总量的比例通常不到1％，实际上由于煤中含有天然的重金属和轻度放射性的物质，其燃烧后通常会产生大量有毒和轻度放射性的灰烬，而令人震惊的是，这些灰烬通常都会被直接释放到环境中，而核电厂由于使用了多种屏蔽保护措施，故其释放到环境中的放射物要比煤电释放的低得多。

除了释放到环境中的放射物比传统能源要少外，就生产每单位能源造成的生命损失而言，核能造成的意外死亡人数也要比所有其他主要能源的少的多，自20世纪70年代核能商业化以来，核电在全球已经阻止了大约184万例与空气污染有关的死亡，并减少了大约640亿吨的全球二氧化碳排放量。

目前全球太阳能光伏的发电总量约为0.373太瓦时（TWh），和核能发电的2,488太瓦时（TWh）相比就未免有点小巫见大巫了，就目前而言核能似乎更有可能成为我们未来能源的希望，虽然核能目前被定义为清洁能源，但随着技术的不断提升，一旦人类掌握了可控的核聚变技术，那么核能就将成为取之不尽用之不竭的可再生能源，然而在科技进步的推动下，谁也无法肯定核能在以后就一定会成为我们的首选，毕竟还有很多未知的能源尚未被我们发掘。