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核电——世界三大电力支柱之一

发布时间:2018-10-08 08:50内容来源:新电力网 点击:

  核能的和平利用在世界上已有60多年的历史。如今,核电与火电(包括煤、天然气、石油)、水电并称为世界三大电力供应支柱。目前核能发电约占世界总发电量的10.8%,核电是当今世界上大规模可持续供应的主要能源之一。各国核电装机容量的多少,很大程度上反映了各国经济、工业和科技的综合实力。

  当今世界能源形势 

  目前的世界面临着三个相互联系的主要问题:自然资源短缺(主要指能源、粮食和水)、人口增长迅速、环境污染生态破坏。而严重的问题是潜在的能源短缺,因为能源是满足人类一切物质需要的基础,是衣、食、住、行和娱乐的基本保障。

  人要一代一代继续生存下去,必须为长远的未来作考虑。一定要认识到地球上的资源是有限的,而人类对资源的需求却是无限制的。因此对各种资源状况需要作全面的了解。当世界上的石油用完之时,以石油产品为燃料的汽车、轮船、火车、飞机就将失去动力,这就需要对运输事业进行控制,对能源作调整。科学工作者已越来越认识到,要找到克服能源短缺的出路,核能可以为人类解脱困境。

  我们知道,世界上有机燃料的储量是有限的,总有一天要用完。全世界石油、天然气和煤炭的已探明储量,按目前的消耗水平来看,少则几十年,多的(如煤炭)也只能开采几百年。而且,全世界对能源的需求量逐年在增加,照目前能源需求的增长势头,如果我们仅依赖于石油或煤炭这样一些化石燃料,终将会发生能源危机。这决非是危言耸听。

  1970年,石油在世界能耗中的比重已达43%(煤只占35%)。1979年石油生产的比重又进一步上升到49.l%。况且,石油还是一种十分重要的化工原料,用石油来制造化工产品,如化肥、农药、医药、润滑剂、塑料、合成纤维、合成橡胶等,其价值比用作能源的要高得多。

  因此,由于石油储量有限,并且越来越多地转作化工原料,在世界能源消耗不断增加的形势下,不久的将来,石油就无法挑起世界能源主要支柱的重担,在能源中将处于越来越次要的地位。

  那么,再度依赖煤是否可行呢?作为石油的姊妹能源,煤也有类似的问题存在,其储量虽比石油丰富,然而也相当有限,它也是无法再生的化工原料,人类必须加以珍惜,不要让它付之一炬,白白浪费。而且煤不比石油,它的开采成本高,燃烧效率低,燃煤所造成的污染问题又严重。所以煤作为能源的衰落周期尽管会长一些,但也必将步石油的后尘。人类必须从长远利益制定当前的能源政策。

  温室效应的危害 

  1988年7月4日,美国的一家很有影响的杂志《幸福》发表了一篇引起世界瞩目的文章。作者认为,21世纪将出现非常恶劣的气候,气温上升比任何一次都更高更快,全球气候将出现混乱反常,世界经济将受到重大影响。

  出现上述情况的主要原因正是燃烧煤、石油、汽油等化石燃料,燃烧产生的二氧化碳在大气层中迅速积聚,比二氧化碳少得多但是同样有害的氯氟化碳等气体也迅速增多。在地球的大气层中,这些气体起着温室玻璃那样的作用,让阳光射入而又把热量留聚下来。它们吸收而不是反射能生热的红外线辐射,从而使地球气温持续上升,这就是温室效应。

  估计到21世纪中叶,地球的气温还将不可避免地继续上升,那时,积聚在大气层中的二氧化碳很有可能比现在多60%左右。

  温室效应的后果将是全球气候的异常现象,使降雨、风、云层、洋流以及南北极冰帽大小等关键可变因素发生变化。冬季缩短、夏季延长,由于蒸发增强,大片地区的土壤湿度将会降低。

  最明显的影响表现在农业方面。随着二氧化碳浓度的增加,植物的气孔(气体和水蒸气通过的细孔)只要张开得小一点即可收入同样数量的二氧化碳,这样,植物由于蒸发所损失的水份就减少了,结果是植物会长得更大。农作物生长较快,就可能较快地把土壤中的养分吸光,农家就不得不购买更多的化肥。粮食的质量可能随着二氧化碳的提高而下降,因为叶子的含碳量可能增加,含氮量可能减少。在温室效应中,害虫和病害较易蔓延,这就需要更多的农药治理。

  由此可见,温室效应带来的生态破坏及社会后果是严重的。

  核能的发展前景 

  核能作为清洁能源外,一个最大的优点就是经济性。例如,同等条件下,建设一个热电站。如果建煤热电站,每年约需煤110万吨,不仅运输无法解决,烧煤造成的环境污染更是个严重问题;如果建烧油电站,每年烧油需80万吨,发电仅值1.8亿元,而要是做化工原料的价值就达4.8亿元,出口可换外汇1.36亿美元。而选择建造核热电站,这不仅运输不成问题,每年只需UO26吨,从经济上考虑也是合算的。

  1973年开始,主要工业国的核电成本与火电相当。以后随着石油调价和核电技术的逐步成熟,核电成本已经低于油电站、煤电站和油煤电站的成本。据统计,美、法、英、德国和加拿大等国的核电成本平均比火电低1/3左右。1976年,美国由于采用核电节省了14亿美元,相当于节省 9000万吨煤或 32500万桶石油。

  核电的发电成本由运行费、基建费和燃料费三部分组成。核电站的运行费和火电站的差不多。但核电站运行可靠,每年利用小时最高达8000小时,平均约为6000小时。

  据统计,1975~1978年,世界上有15座核电站的平均负荷因子达到80%以上,其中有8座达85%,德国一座压水堆核电站达到了最高为91.3%。核电站的燃料费比火电站的要低得多。对100万千瓦压水堆核电站,每年需要补充40吨燃料,其中只消耗1.5吨铀-235,其余的尚可收回。所以燃料运输是微不足道的。而对一座100万千瓦烧煤的发电厂,每年致少消耗2120000吨标准煤,平均每天要有艘万吨轮,或三列40节车厢的火车运煤到发电厂。运输负担之沉重是可想而知的。

  由于核电站系统的复杂和出于安全的考虑,它的基建费比火电高,对10~20万千瓦容量的轻水堆比火电约高100%,对100万千瓦容量的轻水堆约高60~70%。重水堆和气冷堆的基建费还要贵一些。但是,核电站的整个发电成本还是比火电便宜。核电的经济性与安全性已是毋庸置疑。

  世界能源结构的变化中,核能在今后仍是属于有发展前途的能源。90年代初开始,人们对核能的评价发生了有利于核能的转变,其原因是人们越来越认识到,没有核能的能源供应,从经济上和生态上都有一定的风险,人们也认识到存在着不断改进核电厂安全技术从而减少事故风险的可能。

  世界核电发展现状 

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