[精品]淺談核能發(fā)電優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)

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1、淺談核能發(fā)電優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)淺談核能發(fā)電優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)【摘要】本文在分析核能發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論述了當(dāng)前核能發(fā)展的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)?！娟P(guān)鍵詞】核能發(fā)電；原理;優(yōu)勢(shì)；挑戰(zhàn)中圖分類號(hào)：TM62文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-0278（2014）03-175-01一、核能發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀核能發(fā)電是指利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。裂變反應(yīng)是指鈾235、釬-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過(guò)程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個(gè)屮子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)屮子。若這些屮子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自

2、持地進(jìn)行，則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。核能發(fā)電與火力發(fā)電類似，只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來(lái)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(jiàn)輕水堆），其他類型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過(guò)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(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過(guò)堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。核能發(fā)電是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)電的一種重要方式。國(guó)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

3、機(jī)組最多的國(guó)家依次為：美國(guó)、法國(guó)、EI本和俄羅斯。2007年，屮國(guó)核電總發(fā)電量628.62億千瓦時(shí)，上網(wǎng)電量為592.63億千瓦時(shí)，同比分別增長(zhǎng)14.61%和14.39%。田灣核電站2臺(tái)106萬(wàn)千瓦的機(jī)組分別于2007年5月和8月投入商運(yùn)，中國(guó)核電運(yùn)行機(jī)組達(dá)到11臺(tái)，運(yùn)行總裝機(jī)容量達(dá)907.8萬(wàn)千瓦。同時(shí)，隨著田灣核電站兩臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組投產(chǎn)，全國(guó)核電裝機(jī)容量已達(dá)885萬(wàn)千瓦。二、核能發(fā)電優(yōu)勢(shì)核能發(fā)電具有很多優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（一）發(fā)電成本低核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬(wàn)倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬(wàn)瓦的核能電廠一年

4、只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。而一座100萬(wàn)千瓦的大型燒煤電站，每年需原煤300?400萬(wàn)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(wàn)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。核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成木較不易受到國(guó)際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。（二）環(huán)境污染少核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。核能發(fā)電

5、不會(huì)產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。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(shí)煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質(zhì)，也會(huì)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，基木上不排放污染環(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(jì)，核電站正常運(yùn)行的時(shí)候，一年給居民帶來(lái)的放射性影響，還不到一次x光透視所受的劑量。（三）安全性高從第一座核電站建成以來(lái)，全世界投入運(yùn)行的核電站達(dá)400多座，30多年來(lái)基本上是安全正常的。雖然有1979年美國(guó)三里島壓水堆核屯站事故和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

6、進(jìn)一步改進(jìn)，核電站有可能會(huì)變得更加安全。三、核能發(fā)電挑戰(zhàn)（一）社會(huì)認(rèn)知挑戰(zhàn)一方面，社會(huì)需要核能發(fā)電以解決發(fā)電成木和資源問(wèn)題，另一方面，核輻射對(duì)人體有害，容易造成群體性恐慌造成社會(huì)問(wèn)題。雖然核能發(fā)電的安全性比較高，但以前發(fā)生過(guò)的核泄漏事件仍讓人心有余悸。（二）核能發(fā)電對(duì)環(huán)境的挑戰(zhàn)雖然核能具有來(lái)源豐富、安全、清潔、高效等明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是核能仍然可能對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，對(duì)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成重大損害。核能的利用對(duì)環(huán)境造成的污染主要是放射性污染。核能利用上的任何疏忽、無(wú)知、差錯(cuò)，其結(jié)果并不亞于爆發(fā)一場(chǎng)小型核戰(zhàn)爭(zhēng)，有時(shí)甚至遺患無(wú)窮，給人類的生活乃至生存，投下可怕的陰影。目前

7、核陰云主要來(lái)自核廢料的嚴(yán)重污染，使用核能所產(chǎn)生的核廢料會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的輻射，并且影響會(huì)持續(xù)數(shù)千年。到目前為止，全世界核能民用的歷史上僅發(fā)生過(guò)兩起重大核安全事故。1979年3月，美國(guó)三哩島核電站二號(hào)堆發(fā)生了一次嚴(yán)重的失水事故，幸好由于堆的事故冷卻緊急注水裝置和安全殼等設(shè)施發(fā)揮了作用，使排放到環(huán)境中的放射性物質(zhì)含量極小，雖然并沒(méi)有造成大的人員傷亡但在經(jīng)濟(jì)上卻造成了10到18億美元的損失，事故的危害尚在進(jìn)一步觀測(cè)調(diào)查中。1984年4月，前蘇聯(lián)基輔附近的切爾諾貝利核電站發(fā)生事故，造成大量的發(fā)射性物質(zhì)泄漏，30km范