核電站未來規(guī)劃很完美只是賭注有些大
來源:中國(guó)行業(yè)研究網(wǎng) 發(fā)布日期:2014-02-24
能源無限的希望核能顛覆電力史
核電站,這個(gè)名詞我們熟悉又陌生,絕大多數(shù)人聽到這個(gè)名字還是因?yàn)橹暗母u核電站出現(xiàn)的事故,這一次的事故瞬間讓全世界人民感覺到了核電站的危險(xiǎn)性,甚至引起了一輪又一輪的反核浪潮。不過人們總是容易忘記歷史,也不愛正視現(xiàn)實(shí),只喜歡以一個(gè)小小的事件來說明一切?! ?BR>
其實(shí)核電站已經(jīng)有了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的歷史,早在1951年美國(guó)人就成功實(shí)現(xiàn)了核電站的原型研究,1954年前蘇聯(lián)人完成了世界上第一個(gè)并網(wǎng)的核電站,1961年美國(guó)人則建成了世界上第一個(gè)商用的核電站。目前全世界一共有435個(gè)核反應(yīng)堆為我們供電,國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)和建造中的核電站的數(shù)量也不少,其中大陸18個(gè),臺(tái)灣4個(gè),所以說我們可以算是一個(gè)核電大國(guó)?!?BR>
現(xiàn)如今我國(guó)也已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的核電站
而歷史上曾經(jīng)出過的核電站事故一共有3起,分別為1979年的三哩島,1986年的切爾諾貝利,2011年的福島,3起事故都有著各自的原因,不過三哩島幾乎沒有造成額外損失,切爾諾貝利造就了一個(gè)近100公里的無人區(qū),福島需要一定的時(shí)間去處理污染。雖然事故的總數(shù)只有3起,但是每一起事故都令人們印象深刻??傊穗娬窘o人類提供了無窮無盡的能源,也帶來了相當(dāng)高的隱患,在下面的文章當(dāng)中,筆者就試著以最簡(jiǎn)單的形式,來給大家講講他的知識(shí)。
由裂變產(chǎn)生熱量原理與火電相似
核電站就是利用核裂變以及核聚變(目前只停留在實(shí)驗(yàn)室),但是發(fā)電利用的并不是核能本身,而是核裂變同時(shí)產(chǎn)生的高熱量。將這種熱量傳遞出去的方法有很多,目前主流的包括壓水反應(yīng)堆(目前最主流方案)、沸水反應(yīng)堆(最低成本方案)、重水反應(yīng)堆(廢料可制造核武器)、快中子堆(最節(jié)約燃料同時(shí)最易爆炸)等等?!?BR>
盡管看似結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實(shí)際上核電站仍然是依靠蒸汽輪來發(fā)電,與火電并無太大區(qū)別
也就是說,如果不考慮核電站內(nèi)部產(chǎn)生熱量的部分,他的主體結(jié)構(gòu)與火電站并沒有太大區(qū)別,都是通過水來收集產(chǎn)生的熱量,然后將這些熱量以蒸汽的形式去推動(dòng)蒸汽輪機(jī)。這種循環(huán)形式在目前的發(fā)電站領(lǐng)域十分常見,我們也可以看到所謂的核部分與發(fā)電部分是遠(yuǎn)遠(yuǎn)分開的。
核電站資源能耗少,以及低污染排放的特點(diǎn)讓其成為如今新能源中的寵兒
那么核電站的優(yōu)勢(shì)在哪呢?在于非常高的燃料效率,雖然核電站為了安全很大程度上控制了蒸汽的溫度和壓力,使得蒸汽輪機(jī)的整體效率在30%以下,但是核電站每公斤燃料能產(chǎn)生的電能是火力發(fā)電站的千倍,在燃油、燃?xì)庠桨l(fā)稀少的今天,核燃料的優(yōu)勢(shì)自不必言。
污染產(chǎn)生甚為小選址要求甚為高
說了核電站的優(yōu)勢(shì),那么大家最關(guān)心的顯然是核電站的放射性污染,由于核電站的反應(yīng)堆與發(fā)電結(jié)構(gòu)完全分離,所以在一般情況下我們放射性物質(zhì)不太可能從反應(yīng)堆流入發(fā)電機(jī)部分(一些設(shè)計(jì)不好的沸水堆有可能),對(duì)于核電站本身來說,日常的污染就是海量的開水而已(反應(yīng)堆的冷卻水)。
核電站通常建在海邊,很大程度上的原因在于其需要大量的冷卻水(以及冷卻水排放)
當(dāng)然了既然核裂變,自然就會(huì)有核廢料,處理核廢料的基本原則是什么呢——不斷的挖!不斷的埋!就是使用各種各樣的容器將核廢料一點(diǎn)點(diǎn)的包裹起來,讓放射性物質(zhì)不會(huì)泄漏出來,之后填埋在非常深的地底,當(dāng)然目前也在研究沉海等等方面的方案,不過目前還不現(xiàn)實(shí)?! ?BR>
核廢料的處理如今已經(jīng)成為一個(gè)很麻煩的問題,各國(guó)都沒有什么有效的處理方法
所以說核電站的日常運(yùn)轉(zhuǎn),除了需要非常大量的水做冷卻,只需要定期運(yùn)入運(yùn)出核燃料和核廢料就可以了,相對(duì)于火電站產(chǎn)生的海量碳排放,水電站的建設(shè)對(duì)于生態(tài)環(huán)境本身的破壞,核電站可以算是非常非常清潔的能源,只是需要建筑在擁有大量冷卻水的地方就可以了。
歷史事故雖少數(shù)污染破壞勝戰(zhàn)爭(zhēng)
雖然核電站歷史上一共只有3起事故,不過只有三哩島造成的損害比較小。三哩島由于各種各樣的疏忽導(dǎo)致了堆芯融毀,也就是燃料因?yàn)闇囟冗^高直接導(dǎo)致融化,同時(shí)壓力上升,燃料在一定程度上泄漏。不過由于事故本身規(guī)模較小,而且安全殼設(shè)計(jì)的很合理,所以并沒有給外部造成什么損失,不過僅僅這個(gè)反應(yīng)堆的價(jià)值就大概10億美元,沒有其他事情可以說是萬幸了。
在切爾諾貝利事故的影響下,如今的普里皮亞季仍然是一座死城
切爾諾貝利則是人類歷史上最悲慘的核事故,雖然調(diào)查報(bào)告很負(fù)責(zé)任的把事故原因推給了傳說中的臨時(shí)工,但是毫無疑問最大的責(zé)任方就是萬能的蘇聯(lián)。現(xiàn)在的諸多科技手段都證明是切爾諾貝利的設(shè)計(jì)非常不合理造成的。相比三哩島,切爾諾貝利直接發(fā)生了大規(guī)模爆炸,并且將大量放射性物質(zhì)從反應(yīng)堆中噴出了很遠(yuǎn),這樣的結(jié)果我想我不需要過多的說明,無人區(qū)不是玩笑。
福島核電站3號(hào)反應(yīng)堆在海嘯后被毀,這主要是最初在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮海嘯發(fā)生的可能性
至于福島核電站事故筆者認(rèn)為純粹是在建設(shè)初期的失誤,作為一臺(tái)建筑在海岸邊上的核電站,福島方面壓根沒有考慮到大型海嘯來臨的可能性,這顯然是一個(gè)根本不該存在的錯(cuò)誤。而且為了防止爆炸,日本方面直接采用了灌入海水這種直接毀掉核電站的辦法來保證不產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。不過即使這樣,福島還是造成了一定程度的泄漏,需要幾十年的時(shí)間去處理好。
未來規(guī)劃很完美只是賭注有些大
以上就是簡(jiǎn)單的給大家介紹了一下核電站的基礎(chǔ)知識(shí),很顯然核能是未來的重點(diǎn)發(fā)展方向,畢竟只有核能才能以非常小的資源消耗帶來更多的能量,而且目前的核電站采用的是裂變方法產(chǎn)生能量,危險(xiǎn)性較大,而聚變由于原理問題,一旦失控會(huì)很快停止反應(yīng)而不會(huì)造成更加嚴(yán)重的后果,這也是優(yōu)勢(shì)中的優(yōu)勢(shì)?! ?BR>
核聚變反應(yīng)的研究已經(jīng)在進(jìn)行,更為清潔、更為安全的特性讓其更加受到現(xiàn)在人的重視
而且從目前來看,聚變所使用的氘、氚全部可以從海水中提取,而且總含量相當(dāng)高,所以核聚變技術(shù)一旦成熟,我們就可以取得取之不盡用之不竭的熱能,我們只需要將這種無盡的熱能轉(zhuǎn)換為電能,之后的事情想必不需要筆者過多的提醒,幻想都在你的腦海當(dāng)中。
伴隨著核聚變技術(shù)一點(diǎn)點(diǎn)取得突破,核能有著美好的未來。
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