中國能源新能源介紹

1、核能（或稱原子能）是通過轉(zhuǎn)化其質(zhì)量從原子核釋放的能量，符合阿爾伯特?愛因斯坦的方程E=mc&sup2,其中E= 能量，m=質(zhì)量，。=光速常量。核能通過三種 核反應(yīng)之一釋放： 1、核裂變，打開原子核的結(jié)合力。 2、核聚變，原子的粒子熔 合在一起。 3、核衰變，自然的慢得多的裂變形式核能發(fā)電利用核反應(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

2、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(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汽輪發(fā)電機(jī)。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，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），比較起來所以需要的燃料體積比火力電廠少相當(dāng)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。 核能發(fā)電的歷史與動力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。 動力堆的發(fā)展最初是出于軍事需 要。 1954 年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機(jī)容量為 5 兆瓦（電）的核電站。英、美 等國也相繼建成各種類型的核電站。到 19

3、60年,有 5個(gè)國家建成 20座核電站， 裝機(jī)容量 1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到 1966 年，核能發(fā)電的成 本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。 1978年全世界 22個(gè)國 家和地區(qū)正在運(yùn)行的 30 兆瓦（電）以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá) 200多座,總裝機(jī)容 量已達(dá) 107776 兆瓦（電）。 80 年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展 更快。到 1991 年，全世界近 30個(gè)國家和地區(qū)建成的核電機(jī)組為 423 套，總?cè)萘?為 3.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約 16。世界上第一座核電站 蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站核能發(fā)電原理 核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆

4、中可裂變材料 （核燃料 ）進(jìn)行裂 變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾 -235、钚-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程。 反應(yīng)中， 可裂變物的原 子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。 若這些中子除去消耗， 至少有 一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變， 使裂變自持地進(jìn)行， 則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅?變反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。要用反應(yīng)堆產(chǎn)生核能，需要解決以下4個(gè)問題：為核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供必 要的條件，使之得以進(jìn)行。 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須能由人通過一定裝置進(jìn)行控制。 失去 控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電， 還會釀成災(zāi)害。 裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量要能

5、從 反應(yīng)堆中安全取出。 裂變反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和放射性物質(zhì)對人體危害很大， 必 須設(shè)法避免它們對核電站工作人員和附近居民的傷害。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 優(yōu)點(diǎn)：1. 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)電不會造成空氣污染。2. 核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳。3. 核能發(fā)電所使用的鈾燃料，除了發(fā)電外，沒有其他的用途。4. 核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍， 故核能電廠所使用的燃料體 積小，運(yùn)輸與儲存都很方便， 一座 1

6、000 百萬瓦的核能電廠一年只需 30 公噸的鈾 燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。5. 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)電的成本較不易受 到國際經(jīng)濟(jì)情勢影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。缺點(diǎn)：1. 核能電廠會產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體 積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對相當(dāng)大的政治困擾。2. 核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境 裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。3. 核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。4. 核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。5. 興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。6. 核電廠

7、的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會對 生態(tài)及民眾造成傷害。月球的核應(yīng)用早在 20 世紀(jì) 60 年代末和 70 年代初，美國阿波羅飛船登月時(shí)， 6 次帶回 368.194千克的月球巖石和塵埃。 科學(xué)家將月球塵埃加熱到 3000 華氏度時(shí)，發(fā)現(xiàn) 有氦等物質(zhì)。經(jīng)進(jìn)一步分析鑒定，月球上存在大量的氦 -3?？茖W(xué)家在進(jìn)行了大量 研究后認(rèn)為，采用氦 -3 的聚變來發(fā)電，會更加安全。有關(guān)專家認(rèn)為，氦 -3 在地球上特別少，但是月球上很多，光是氦 -3 就可以 為地球開發(fā) 1 萬-5萬年用的核電。地球上的氦 -3總量僅有 10-15噸，可謂奇缺。 但是，科學(xué)家在分析了從月球上帶回來的月

8、壤樣品后估算，在上億年的時(shí)間里， 月球保存著大約 5 億噸氦-3，如果供人類作為替代能源使用，足以使用上千年。海洋運(yùn)用鈾是高能量的核燃料，1千克鈾可供利用的能量相當(dāng)于燃燒2050噸優(yōu)質(zhì)煤。然而陸地上鈾的儲藏量并不豐富， 且分布極不均勻。只有少數(shù)國家擁有有限的鈾礦， 全世界較適于開采的只有 100萬噸，加上低品位鈾礦及其副產(chǎn)鈾化物， 總量也不 超過 500 萬噸，按目前的消耗量，只夠開采幾十年。而在巨大的海水水體中，卻 含有豐富的鈾礦資源。據(jù)估計(jì)，海水中溶解的鈾的數(shù)量可達(dá) 45 億噸，相當(dāng)于陸 地總儲量的幾千倍。 如果能將海水中的鈾全部提取出來， 所含的裂變能可保證人 類幾萬年的能源需要。不過，

9、海水中含鈾的濃度很低， 1000 噸海水只含有 3 克 鈾。只有先把鈾從海水中提取出來，才能應(yīng)用。而要從海水中提取鈾，從技術(shù)上 講是件十分困難的事情，需要處理大量海水，技術(shù)工藝十分復(fù)雜。但是，人們已 經(jīng)試驗(yàn)了很多種海水提鈾的辦法， 如吸附法、 共沉法、氣泡分離法以及藻類生物 濃縮法等。核能發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與總趨勢2007年，中國核電總發(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 14.61%和 14.39%。田灣核電站 2 臺 106 萬千瓦的機(jī)組分別于 2007 年5月和 8月投入商運(yùn)， 中國核電運(yùn)行機(jī)組達(dá)到 11臺，運(yùn)行總裝機(jī)容量達(dá) 907.8 萬千瓦。截至

10、2007 年底，中國電力裝機(jī)容量達(dá)到 7.13 億千瓦，全國電力供需繼續(xù)保 持總體平衡態(tài)勢。 同時(shí)，隨著田灣核電站兩臺百萬千瓦核電機(jī)組投產(chǎn)， 目前全國 核電裝機(jī)容量已達(dá) 885 萬千瓦。2007年全國水電、火電裝機(jī)容量均保持超過 10的增長，分別達(dá)到 1.45 億 千瓦和 5.54 億千瓦。而風(fēng)電并網(wǎng)生產(chǎn)的裝機(jī)總?cè)萘縿t實(shí)現(xiàn)翻番，達(dá)到 403 萬千 瓦。2008 年，中國統(tǒng)一明確了鼓勵(lì)核電發(fā)展的稅收政策。積極推進(jìn)核電建設(shè)， 將改善中國的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，保障能源安全和經(jīng)濟(jì)安全，保護(hù)環(huán)境。中國正在加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。 積極發(fā)展核電、 風(fēng)電、 水電等清潔優(yōu)質(zhì)能 源已刻不容緩。中國能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體

11、，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。官方正計(jì)劃調(diào)整核電中長期發(fā)展規(guī)劃，加快沿海核電發(fā)展，力爭2020 年核電占電力總裝機(jī)比例達(dá)到百分之五以上。 之前在核電規(guī)劃中， 核電比重為百分之 四。中國目前建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為 870萬千瓦，預(yù)計(jì)到 2010 年中 國核電裝機(jī)容量約為 2000萬千瓦， 2020年約為4000萬千瓦。到 2050年，根據(jù) 不同部門的估算，中國核電裝機(jī)容量可以分為高中低三種方案：高方案為 3.6 億 千瓦（約占中國電力總裝機(jī)容量的 30%），中方案為 2.4 億千瓦（約占中國電力 總裝機(jī)容量的 20%），低方案為 1.2 億千瓦（約占中國電力總裝機(jī)容量的 10%）。中國國家發(fā)展改革委員會正在制定中國核電發(fā)展民用工業(yè)規(guī)劃，準(zhǔn)備到 2020年中國電力總裝機(jī)容量預(yù)計(jì)為 9 億千瓦時(shí)，核電的比重將占電力總?cè)萘康?4%，即是中國核電在 2020年時(shí)將為 3600-4000萬千瓦。也就是說，到 2020 年中 國將建成 40 座相當(dāng)