各種各樣的發(fā)電方式

#/1710、核能發(fā)電核能發(fā)電英文：nuclearelectriepowergeneration利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外（見輕水堆），其他類型的動力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動汽輪發(fā)電機(jī)。li/iftir.核燃料一次側(cè)冷卻水泵反應(yīng)爐壓力摺-魯毒窿汽二jx側(cè)伺水事li/iftir.核燃料一次側(cè)冷卻水泵反應(yīng)爐壓力摺-魯毒窿汽二jx側(cè)伺水事（海水）核能發(fā)電簡介核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電，它是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)電的一種重要方式。國際原子能機(jī)構(gòu)2011年1月公布的數(shù)據(jù)顯示，全球正在運(yùn)行的核電機(jī)組共442座，核電發(fā)電量約占全球發(fā)電總量的16%。擁有核電機(jī)組最多的國家依次為：美國、法國日本和俄羅斯[1]核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，[2]將水加熱成高溫高壓，核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍），而所需要的燃料體積與火力電廠相比少很多。核能發(fā)電所使用的的鈾235純度只約占3%—4%，其余皆為無法產(chǎn)生核分裂的鈾238。[3]舉例而言，核電廠每年要用掉50噸的核燃料，只要2支標(biāo)準(zhǔn)貨柜就可以運(yùn)載。如果換成燃煤，則需要515萬噸，每天要用20噸的大卡車運(yùn)705車才夠。如果使用天然氣，需要143萬噸，相當(dāng)于每天燒掉20萬桶家用瓦斯。換算起來，剛好接近全臺灣692萬戶的瓦斯用量。優(yōu)勢世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等，世界上鈾的儲量約為417萬噸。地球上可供開發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應(yīng)用作為緩和世界能源危機(jī)的一種經(jīng)濟(jì)有效的措施有許多的優(yōu)點(diǎn)：其一核燃料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如體積小而能量大，核能比化學(xué)能大幾百萬倍；1000克鈾釋放的能量相當(dāng)于2400噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量；一座100萬千瓦的大型燒煤電站，每年需原煤300?400萬噸，運(yùn)這些煤需要2760列火車，相當(dāng)于每天8列火車，還要運(yùn)走4000萬噸灰渣。同功率的壓水堆核電站，一年僅耗鈾含量為3%的低濃縮鈾燃料28噸；每一磅鈾的成本，約為20美元，換算成1千瓦發(fā)電經(jīng)費(fèi)是0.001美元左右，這和傳統(tǒng)發(fā)電成本比較，便宜許多；而且，由于核燃料的運(yùn)輸量小，所以核電站就可建在最需要的工業(yè)區(qū)附近。核電站的基本建設(shè)投資一般是同等火電站的一倍半到兩倍，不過它的核燃料費(fèi)用卻要比煤便宜得多，運(yùn)行維修費(fèi)用也比火電站少，如果掌握了核聚變反應(yīng)技術(shù)，使用海水作燃料，則更是取之不盡，用之方便。其二是污染少?；甬T水堆攤電站墜電原理核能發(fā)電電站不斷地向大氣里排放二氧化硫和氧化氮等有害物質(zhì)，同時煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質(zhì)，也會隨著煙塵飄落到火電站的周圍，污染環(huán)境。而核電站設(shè)置了層層屏障,基本上不排放污染環(huán)境的物質(zhì)，就是放射性污染也比燒煤電站少得多。據(jù)統(tǒng)計，核電站正常運(yùn)行的時候，一年給居民帶來的放射性影響，還不到一次X光透視所受的劑量。其三是安全性強(qiáng)。從第一座核電站建成以來，全世界投入運(yùn)行的核電站達(dá)400多座，30多年來基本上是安全正常的。雖然有1979年美國三里島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故，但這兩次事故都是由于人為因素造成的。隨著壓水堆的進(jìn)一步改進(jìn)，核電站有可能會變得更加安全能源危機(jī)困擾中國能源危機(jī)困擾中國能源危機(jī)的緊迫性何在？中國科學(xué)院院士、核反應(yīng)堆工程專家王大中曾用一組數(shù)據(jù)作出過說明：中國已成為世界第二大能源生產(chǎn)與消費(fèi)國、第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國、第二大石油消費(fèi)國及石油進(jìn)口國、第二大電力生產(chǎn)國。根據(jù)2020年中國GDP翻兩番的發(fā)展目標(biāo)估計，國內(nèi)約需發(fā)電裝機(jī)容量8億~9億千瓦，而已有裝機(jī)容量僅為4億千瓦。但在現(xiàn)有的發(fā)電結(jié)構(gòu)中，單煤電就占了其中的74%。這也意味著若電力需求再翻一番，每年用煤就將超過16億噸，而長距離的煤炭輸送將加劇環(huán)境和運(yùn)輸壓力。另外，在南方的冰災(zāi)中，光是因交通運(yùn)輸困難，電煤供應(yīng)緊張，造成的缺煤停機(jī)超過3700萬千瓦，19個省區(qū)拉閘限電。而如此大電煤消耗，二氧化硫和煙塵排放量每年分別新增500萬噸和5326萬噸以上。另外，水電受到客觀條件的限制，其開發(fā)難度相當(dāng)大。而太陽能、生物能等可再生能源開發(fā)遇到核心技術(shù)的瓶頸，其使用成本極高。因此，在未來的30年內(nèi)，這些新能源不具備成為中國主力能源的條件。所以，清潔、高效的核電成了備選。1957年，人類開始建設(shè)核電站并利用核能發(fā)電，到核電約占全世界電力的16%。但自1986年前蘇聯(lián)發(fā)生切爾諾貝利核電站核燃料泄漏事件以來，核電成了許多人心中的惡魔，中國也不例外。全球核電業(yè)就開始進(jìn)入低潮。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計，2000年年底，全球正在運(yùn)行的核動力堆共有438座，到了2003年3月，增加至441座，僅增3座。但現(xiàn)實(shí)的能源危機(jī)改變了這一切。在能源危機(jī)的背景下，人們對生存的渴求戰(zhàn)勝了對恐懼的擔(dān)憂，歐美國家被凍結(jié)30多年的核電計劃也紛紛解凍。而此間，受多種因素的影響，中國的核電發(fā)展戰(zhàn)略也正在由“適度”轉(zhuǎn)向“積極”。核能發(fā)電核電工業(yè)戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)向“在過去的30多年中，雖然是采取單個安排、分散建設(shè)的形式進(jìn)行，在籌建

核能發(fā)電個別核電項(xiàng)目時從來沒有放到全國電力規(guī)劃的大框架下考量，但中國仍是世界上少數(shù)擁有比較完整核工業(yè)體系的國家之一”，在談及中國核電發(fā)展歷程時，唐紅鍵說。不過，這一背景在當(dāng)時切合了中國一直貫徹“適度發(fā)展”的戰(zhàn)略。這期間，中國核電工業(yè)歷史上最具標(biāo)志性的事情在廣東電力設(shè)計研究院的參與下完成。2005年，在時任國務(wù)院副總理曾培炎的主持下，嶺澳二期核電項(xiàng)目相關(guān)設(shè)計合同簽署?！斑@標(biāo)志著中國已具備了百萬千瓦級大型核電站的設(shè)計能力。”這一次，在常規(guī)島的設(shè)計項(xiàng)目上,廣東電力設(shè)計研究院攬下了近3億元人民幣的設(shè)計合同，“要是交給外國人，光設(shè)計費(fèi)起碼就得12億元”。但在唐紅鍵看來，中國核電發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型跡象早已顯現(xiàn)?！霸?003年11月，國家核電領(lǐng)導(dǎo)辦公室就改成了國家核電自主化工作領(lǐng)導(dǎo)小組，大力發(fā)展核電的思路可以說已初見端倪?！钡搅?004年9月1日，中國國防科工委副主任、國家原子能機(jī)構(gòu)主任張華祝在國務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會上透露，中國政府對進(jìn)一步推動核電發(fā)展作出了新的決策，將加快核能發(fā)展，逐步提高核能在能源供應(yīng)總量中的比例。從“適當(dāng)發(fā)展”到“加快發(fā)展”，此時，中國核電工業(yè)轉(zhuǎn)向的明確性不言而喻。從“適度發(fā)展”到“加快發(fā)展”，中國核電工業(yè)走過了30年。而在此期間法國核電發(fā)電量占到了其國內(nèi)總發(fā)電量的78%,日本占國內(nèi)總發(fā)電量的30%。相比之下，中國核電只占2%,實(shí)在是少得可憐。截至目前，中國已建成投產(chǎn)4個核電站，11臺機(jī)組，裝機(jī)842萬千瓦。此外，全國已經(jīng)開工建設(shè)的有22臺機(jī)組。而從20世紀(jì)50年代以來，世界各國共建造了440多個核電站，發(fā)電量已占世界總發(fā)電量的16%。因此，要想填平鴻溝，中國注定有許多路要走。但隨著2007年11月2日，國家發(fā)改委正式對外發(fā)布中國《核電發(fā)展專題規(guī)劃（2005-2020年）》，中國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)逐漸清晰。核能發(fā)電15年4500億元大生意《規(guī)劃》確定，到2020年，中國核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭取達(dá)到4000萬千瓦；核電年發(fā)電量達(dá)到2600億~2800億千瓦時。在建和運(yùn)行核電容量1696.8萬千瓦的基礎(chǔ)上，新投產(chǎn)核電裝機(jī)容量約2300萬千瓦。同時，考慮核電的后續(xù)發(fā)展,2020年末在建核電容量應(yīng)保持1800萬千瓦左右。這就是說，如果規(guī)劃得以實(shí)施，核電將占中國全部發(fā)電裝機(jī)容量的4%左右，發(fā)電量占全國發(fā)電量的6%。這也意味著，在未來十幾年間，將新開工建設(shè)30臺以上的百萬千瓦級核電機(jī)組。其實(shí)，在此時，國際核電發(fā)展大環(huán)境已經(jīng)降溫，而中國新近宣布發(fā)展核電，在國外許多人看來扮演了“填空者”的角色，一躍成為未來10年全球最大的新增核電市場。國際原子能機(jī)構(gòu)前總干事布利克斯認(rèn)為，中國核電發(fā)展的形勢對世界核電工業(yè)是個巨大的鼓舞。既然不是紙上談兵，那么規(guī)劃了就意味著投入。與核能“高貴”的身份相襯，核電廠的造價也同樣“高高在上”?；痣娒壳咄顿Y為4000元，而核電投資為1330~2000美元，約合人民幣為1.1萬~1.65萬元，兩者相差高達(dá)2.75~4.1倍。另外，核電建設(shè)周期相對較長，其建設(shè)周期一般為70個月（約6年），如果控制不好，將達(dá)到80~90個月。與此相對，火電一般為30多個月。因此有專家估計，為了完成這些投資將耗費(fèi)至少5000億元人民幣。這個數(shù)目與規(guī)劃中的估算大抵相當(dāng)，“按照15年內(nèi)新開工建設(shè)和投產(chǎn)的核電建設(shè)規(guī)模大致估算，核電項(xiàng)目建設(shè)資金需求總量約為4500億元人民幣”。不過，這只是核電站的建設(shè)費(fèi)用，核燃料的采購和核廢料處理等其他費(fèi)用并不包括其中。還有一個問題是，“漲價”可能將是中國不得不面對的問題。俄羅斯核能建設(shè)與出口公司代表耶西波娃曾表示，“新的核電項(xiàng)目的合同價格已經(jīng)不可能跟十年前簽署的田灣一期項(xiàng)目一樣了”。根據(jù)俄方專家的預(yù)測，未來5年，與核電建設(shè)相關(guān)的設(shè)備和主要原料等價格將上漲200%。核能發(fā)電''內(nèi)陸第一”暫無期4500億元！絕對是筆大生意！在無數(shù)看客注目的同時，各地政府首先動了凡心。此間，內(nèi)陸各省為了爭上內(nèi)陸第一核電站而拼得“頭破血流”。畢竟，不管是從能源供應(yīng)還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度，核電的誘惑實(shí)在無法抵擋。相關(guān)資料顯示，全國已有21個省、市提出要上馬核電項(xiàng)目，據(jù)說很多省已為此努力了十多年。在所有這些爭上核電的內(nèi)陸省份中，熱情最高的莫過于湖北、湖南和江西。有種說法是，湖南早在上世紀(jì)80年代就開始核電站的相關(guān)研究與申請，湖北在1988年已經(jīng)開始核電的前期準(zhǔn)備工作。不過，這些省份真正表達(dá)要上馬核電意圖是2005年。在那年的全國兩會期間，湖南、湖北、四川等省份的代表團(tuán)都談到了本省發(fā)展核電的迫切愿望。但當(dāng)時，這些內(nèi)陸省份的申請，國家發(fā)改委一個都沒批。因此，為了建設(shè)“內(nèi)陸第一個核電站”，各省份開始極力游說甚至“明爭暗斗”。“最沖動的首先是地方政府，一個核電站投資幾百億元，只要建在那，不管誰來投資,幾百億元投進(jìn)去了，經(jīng)濟(jì)肯定發(fā)展起來了。”唐紅鍵說。按照唐紅鍵的說法，過去中國的核電站之所以大多建在沿海地區(qū)，一是因?yàn)楹穗娬拘枰罅康乃M(jìn)行冷卻，而靠近大海水資源豐富，大型核電機(jī)組運(yùn)輸也比較便利，二是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能夠承受數(shù)百億元的投資，以及適當(dāng)?shù)母唠妰r。事實(shí)上，許多西方國家的核電項(xiàng)目，大部分都建在內(nèi)陸河邊。因此，在中國積極發(fā)展核電的背景下，內(nèi)陸一些水資源豐富、三面環(huán)山、一面是水的核電站選址也被提上了議事日程。全國兩會期間，時任國家發(fā)改委副主任的張國寶曾表示，國家已允許內(nèi)陸地區(qū)的湖南、湖北、江西三省以三代核電技術(shù)為基礎(chǔ)開展核電站建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。只是要真正建立內(nèi)陸第一座核電站，還需等待。因?yàn)橹贫ǖ膰液穗娭虚L期發(fā)展規(guī)劃，在未來的13年中，中國將新增投產(chǎn)的2300萬千瓦核電站中，主要安排在浙江、江蘇、廣東、山東、遼寧和福建6個沿海省興建，而且早先已經(jīng)在這幾個省確定了13個優(yōu)先選擇的廠址。《規(guī)劃》甚至明確，中西部多個省份期待已久的中國首個內(nèi)陸核電站開工建設(shè)時間被排在了2016年（“十三五”開始）以后。核能發(fā)電結(jié)論總的來說，在能源經(jīng)濟(jì)方面看來，發(fā)展核電不能盲目。要使核能在促進(jìn)我國社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展方面起作用。需要考慮的因素眾多，如核電站布局、核電技術(shù)、核電人才等。我國的核電技術(shù)儲備力量不足，應(yīng)該積極引進(jìn)技術(shù)，開發(fā)新一代核電技術(shù)，如快中子堆、高溫氣冷堆等。同時要加強(qiáng)核電科學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的研究和開發(fā)，進(jìn)而能夠形成自主知識產(chǎn)權(quán)，提高我國核電的綜合競爭力;我國核電起步較晚，且由于過去20年全世界核電低潮以及其他原因。導(dǎo)致我國核能人力資源的缺乏，為滿足核電的需求，特別是在2020年能夠?qū)崿F(xiàn)核電的戰(zhàn)略目標(biāo)。迫切需求大批核電人才，這就要求國家相關(guān)單位加快核電人才的培養(yǎng)。只有全面考慮了核電發(fā)展的影響因素，核電才能積極健康地發(fā)展。核能發(fā)電相關(guān)信息2011年，日本福島核電站事故影響了全球核電發(fā)展的步伐。當(dāng)年德國和日本共減少了180太瓦時的核能發(fā)電量，核能發(fā)電占全球發(fā)電總量的比例下降為12%。此外，福島核事故也促使一些國家紛紛重新審視和調(diào)整了各自的核電政策[1]2011年，德國宣布所有的核電站都將按計劃在2022年全部停運(yùn)，它將成為近25年來首個放棄核能發(fā)電的主要工業(yè)化國家，意大利和瑞士也相繼宣布將全面放棄核電。2012年9月，日本政府在其出臺的“可再生能源及環(huán)境戰(zhàn)略”草案中，提出“早日擺脫依賴核電”的目標(biāo)。計劃分兩個階段實(shí)現(xiàn)“零核電”，2030年核電發(fā)電比例低于15%,此后再力爭廢除核電。⑴美國、法國等國家則堅(jiān)持發(fā)展核電的既定方針。美國核管理委員會提出了一系列建議，希望核電站有能力應(yīng)對超出原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的意外情況，包括長時間電力中斷和多座反應(yīng)堆同時受損o2012年2月，該委員會批準(zhǔn)佐治亞州一座核電站可修建兩個新的核反應(yīng)堆，這是美國30多年來首次批準(zhǔn)新建核反應(yīng)堆。法國的核電占全國用電量的75%，是世界上核電使用比例最高的國家。法國政府表示不會放棄核電，認(rèn)為采用核電是確保其能源獨(dú)立必不可少的條件。英國也堅(jiān)持繼續(xù)發(fā)展核電。在其最新提出的核電建設(shè)計劃中，準(zhǔn)備新建總裝機(jī)容量達(dá)1600萬千瓦的核電站，并計劃在2050年之前重新建設(shè)22座反應(yīng)堆，以替代目前正在運(yùn)行的20個反應(yīng)堆。俄羅斯國內(nèi)18%的電力供應(yīng)來自核電，預(yù)計到2020年俄羅斯的核電裝機(jī)將增加一倍。印度核能發(fā)電占全國電力供應(yīng)的3%，它計劃2030年將這一比例提高到13%，2050年達(dá)到25%。[1]核電站的安全性和核能發(fā)電的成本是制約核電發(fā)展的兩個重要因素。在美國，一座核電廠的正常運(yùn)營成本是每兆瓦時23美元，其中包括每兆瓦時1美元的核廢料基金，用于支付核燃料處理費(fèi)用。據(jù)估算，每座核電廠退役的成本為5000萬美元，其中包括廢棄核燃料處置費(fèi)用和核電站現(xiàn)場恢復(fù)費(fèi)用。盡管核能發(fā)電存在潛在的安全隱患，甚至可能涉及核武器擴(kuò)散問題，但面對全球變暖帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，人類依然需要以積極穩(wěn)妥的方式發(fā)展核電[1]第三代核能發(fā)電廠較之前的核電廠更為安全可靠。一旦核反應(yīng)堆發(fā)生緊急關(guān)閉的情況，在無法從外部獲得應(yīng)急電力和冷卻水的情況下，新反應(yīng)堆可以安全地冷卻3天。其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)被動式安全