核能的发展前景

核能的发展前景
核能的发展前景

核能的发展前景

摘要:在能源日益贫乏的当今社会,发展新能源和绿色能源是解决能源危机的

关键。其中,核能具有更大的发展潜力和发展优势。中国必须要从自身实际出发,大力发展核电产业,在二代核电的基础上,不断研发,发展三代核电。争取让核电在未来30年至50年成为我国电力供应的重要组成部分。

关键字:新能源,核电产业,二代核电,三代核电,环境效应,经济效应,反应堆系统、核聚变,发展趋势

能源是国民经济的命脉,在社会可持续发展中起着举足轻重的作用。从20世纪70年代以来,能源就与人口、粮食、环境、资源被列为世界上的五大问题。世界经济的现代化,得益于化石能源的广泛应用。因为它是建筑在化石能源基础上的一种经济。然而,这一经济的资源载体却将在21世纪上半叶迅速的接近枯竭。例如,石油储量将在40年内宣告枯竭,天然气储量将在未来57~~65年内宣告枯竭,煤炭储量将在未来160年内枯竭。世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。世界能源面临的另一问题是,随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对环境质量的要求也越来越高,相应的环保标准和环保法规也越来越严格。而我国的能源问题主要反映在以下几个方面:

1、人均能源资源相对不足,资源质量较差、探明程度低

2、能源生产消费以煤炭为主

3、能源工业技术水平低,劳动生产效率低

4、能源资源分布不均,交通运力不足,制约了能源工业的发展

5、能源供应形势紧张

6、能耗水平高,能源利用率低

7、农村能源问题日趋突出,影响越来越大

8、能源环境问题日趋严重,制约了经济社会的发展

所以,大力发展绿色能源和新能源已成为刻不容缓的艰巨任务。纵观改革开放30年来,我国在绿色能源和新能源发展上已经取得了巨大的成就。

1、水电装机容量跃居世界前列。2008年水电装机总容量1.7亿kW,是1980年的8.5倍。

以三峡、小湾和龙滩水电站建成投标为标志,中国水电工程设计技术、设备制造、电站建设和运营管理水平全面跨入世界先进行列。

2、核电产业从无到有,正在进入快速发展阶段。中国正在建设的核电站装机容量达到1892

万kW,占全球核电建设总规模的1/3以上。

3、风能发展方兴未艾。目前中国风电装机已达1600万kW。风电产业的规模化发展,不仅

节约了化石能源,减少了温室气体排放,也为中国能源的可持续发展做出了积极的贡献。

4、燃煤电站高效清洁化水平不断提高。目前中国30万kW及以上大型火电机组比重已达

59%,60万kW及以上清洁高效机组已成为新建项目的主力机型。循环流化床、高效脱硫、脱硝等技术广泛应用。CO2不活技术的研发和示范工程建设也取得了明显进展。【1】

与此同时,潮汐能、地热能、太阳能等新能源的发展也取得了巨大的进步。但是,就我个人的观点而言,我相信无论在国内还是国际上,未来100年核电将成为世界能源产业的支柱。世界普遍认为,核电是唯一证实的、能以基本负荷方式大量提供电力的技术,既可靠而又没有空气污染,或者说不发射温室气体。水电、风电、太阳能发电也很环保,但不能保证带基荷长期连续运行。

中国是个人口大国,同样也是个耗能大国。未来中国需要多少电力?需要多少核电?有人估计,2020年中国电力装机总量或有可能达到15亿千瓦。那么,2030年和2050年是多少?据估计,即使不考虑履行《京都议定书》的减排目标,“8.9亿装机容量对于中国的火电来说已到峰值”。“大力发展水电”,积极扶持新能源,剩下的“发电能力都需要核电来补充”【2】。如果2020年中国核电达到4000万千瓦(0.4亿千瓦),占国家电力装机总量的3%,那么2030年就有可能达到1亿千瓦,而且2050年还可再翻一番,届时使核电占国家电力装机总量的14%以上。

以这样的速度发展,到2050年中国核电在电力配置中的份额,与世界核大国相比仍然偏低,不值得“核电人”沾沾自喜。中国核电应当有更远大的奋斗目标。

纵观当代的核电产业,已然成为一项完善的能源产业。无论是从原料的市场化还是反应堆的发展,无论是核安全措施的完善还是核产业管理的成功运营,都昭示了大力发展核电的成熟性。现在分析一下我国核电产业发展的趋势因素:

1、核电原料丰富。去年6月,中国核工业地质局总工程师张金带在“2008年中国核能行业协会年会暨中国核能可持续发展论坛”表示,我国正在做新一轮铀资源潜力预测,资源量或超200万吨[3]。连闻所未闻的近邻蒙古国也发生了“铀”革命[4],据估计铀矿有130万吨,预示我国“内蒙古鄂尔多斯盆地、二连盆地砂岩型铀矿”有很大的潜力。

2、核电技术的成熟。我国现有的核电站如秦山、大亚湾等的成功运营和我国核电技术的不断发展都说明了我国已经能够有了大力发展核电产业的能力。在现有的成熟的二代反应堆的基础上,不断改进技术、加强研发,积极向三代核电发展。相信在不久的未来,先进的三代核电产业将成为我国核电产业的主力。

3、核安全意识的加强和安全规范的完善。国务院和核电总局已经颁布多款和安全准则和法令,核电厂建设时的安全防范越加完善和规范。在核电近50奶奶的发展过程中,与民相关的事故引起的死亡人数总共只有34人,其中切尔诺贝利事故死亡30人,而在中国,中国核电已经成功的安全运营了13年,至今没有发生核电安全事故。并且我国目前准备兴建的第三代核电站AP1000,比以往的二代核电站在安全方面更加具有优势:一是使AP1000的安全线从此更加固若金汤,二是事故发生后,允许核电站操纵员72小时内不干预,把人为失误的风险降到最低。【5】

我国核电发展技术路线已经确定。坚持发展百万千瓦级压水堆核电技术路线,实施中采取技术引进和创新相结合的方针。为使我国核电建设不停步,满足电力发展需求,以现有成熟的二代改进型核电技术为基础,通过设计改进和研发,建设一批百万千瓦级压水堆核电站。这是一条正确的规模化发展核电的道路。即使暂不考虑新引进的AP1000,到2020年建成的7000万千瓦核电装机容量都是二代改进型,也不到可建造装机容量的30%,还有70%的余地建造较先进的第三代核电,仍然是那时世界核电机型比例最优秀的国家。

应当意识到,我国人口众多,要在保护环境的同时使经济继续发展,让老百姓过上像样的生活,必须不停步地加速核电建设,此外别无出路。铀资源市场是全球化的市场;核燃料循环产业是充分市场化的国际化产业,我国必须成为世界上核电规模最大的国家。

坚持发展新一代核能,不能固守老路。从原理上讲,消耗天然铀资源的热堆核电是不可持续的能源。要在2050年前后“使核能对CO2控制做出显著的贡献,大致需要使世界核电容量上升10倍”[6]。因此,只要聚变堆和太阳能发电时代尚未到来,快堆是必须要建的。

过去希望尽快引进快堆核电站,但现在情况有些变化。因为“铀资源不是核电发展的瓶颈”。中核集团报道,我国的铀资源有“数百万吨”。要想想近期这些铀怎么用经济上最合算。此外,还有必要看看目前世界新一代核能系统研究的发展趋势,想想如何开发或“引进”新一代核能系统最有利。其实,近期内快堆核电站还急不上去。即使成套引进,也不像第三代压水堆到那么简单。应当全面总结过去的经验教训,使“路子”走得好些,不留遗憾。“新一代”核能系统必须按照“系统”的观念,瞻前顾后,科学地规划,进行更广泛科学试验,选定最适合中国国情的核能系统。那才能“不错走一步路”!

按照第四代核能系统论坛(GIF)的概念,最有希望的新一代核能有六个系统。我国应约参加了GIF,目前开展研究的有三个系统。

钠冷快堆系统

我国快堆研究开始于1960年代,但发展缓慢。1987年钠冷快堆研究纳入高技术研究发展计划,2000年5月中外合作的中国实验快堆工程(BN-600原型快堆的缩小版)开工建设。据说今年达临界,明年全面建成发电(20MWe)。但“核燃料闭式循环是快堆核能系统的基础,它包括热堆乏燃料后处理、快堆燃料制备和快堆乏燃料后处理等。没有核燃料闭合循环,快堆将只是一座“孤岛”,快堆运行将是无米之炊”【7】。为此必须在加紧实验快堆建设的同时,加大系统的研究开发力度,才能为商用化奠定基础。

首先是LWR后处理工艺、设备、控制等的研究开发工作。我国上世纪60年代中期开发成功了军用后处理技术,建成和运用了后处理厂。新的后处理中试厂约在2010年建成投产。

其次是MOX燃料制造技术。我国已初步掌握了MOX燃料芯块的制造技术,目前一套能力为0.5吨/年的MOX 燃料元件试验生产设施正在建设。制备燃料芯块所需的钚待后处理中试厂投产之后才能得到。目前完成的MOX燃料芯块研制,还需较大经费和时间投入。

快堆燃料循环研究开发的难度极大,我国基本尚未起步。俄罗斯干法后处理已达到半工业规模。拟充分借鉴国外的经验,尽快论证并提出钠冷快堆燃料闭合循环的技术方案和实施“路线图”。

钠冷快堆是我国快堆研究起步最早的核能项目,但短时间难于成为真正的“系统”。立即按照“增殖器”设计,从俄罗斯引进-800,必然形成“孤岛”。坚持运行,则必须从俄罗斯高价进口燃料元件,经济上毫无优势;采用浓缩UO2燃料元件运行,必然和热堆争原料(初装载量大,卸出的燃料长期储存),经济上不合算。

模块式甚高温氦冷堆(MT-HTR)

(在德国专家帮助的基础上,)清华“10兆瓦高温气冷实验堆”工程1992年立项,1995年6月正式动工。2000年完成全部系统的安装、调试与装料并达到临界运行。这是个“引起国内外核能领域强烈反响”的成功。多家国际核能领域研究机构和能源公司主动提出与核研院合作进行高温气冷堆电站的研究与开发。

MT-HTR在第四代核能系统的立足点是以很低的成本提供相对巨大的能量,从而大幅度降低制氢的成本。发展方向是“高温工艺热应用研究”。这也是个综合“系统”研究课题。必须使氦气出口温度达到950℃甚至更高,才能为核工艺热应用开辟广阔的领域。目前美国和世界许多国家看好高温气冷堆良好的发展前景,有发展高温气冷堆的计划,主要目标和方向不是高效发电,而是为消耗世界1/3能源的交通运输业提供替代石油的燃料,以减少对进口石油的依赖。

制约MT-HTR发展成为新一代核能优选系统的致命因素是乏燃料后处理。中国确定采用后处理路线,以减少最终处置的负担。MT-HTR只能适度发展,以为交通业提供廉价燃料、为大型化工企业提供高温工艺热能的优势,证明存在的合理性。

超临界水堆

超临界水堆是GIF六个核能系统中唯一“第三代”技术的外延。国内八家核电科研单位发起、国家科技部批准了“超临界水堆关键科学问题的基础研究”项目。许多核科学专家和科研部门看好超临界水堆,因为目前超临界火电使用的参数已能满足超临界核电系统的要求。问题集中在堆芯和核岛系统,相关的基本技术主要包括材料、热工水力、中子数据库,以及堆芯设计技术研究。但多是以往堆工程忌讳进入或未曾涉及的运行状态,所需的模型和分析工具需要外推或重建。想真正获得突破,并非易事;即使能获得成功,也难于成为“主流”。

总之,GIF六个系统,目前中国核工业积极开发或密切跟踪的就有三个。但没有一个系统完全符合或兼顾了新一代核能系统的全部技术目标――“四性”和“八条”[8]。开发新一代核能系统的主要目标不单纯是发电。现在就确定中国新一代核能系统的方向,还为时过早。中国核电的当务之急是加快建造现代核电站,提高核电在电力配置中的比例。至于下一代核能系统,还是看看世界各国发展的趋势再定为好。

在进一步发展的现有核电技术的基础上,我国应该进一步向核聚变技术的应用靠近。总所周知,核聚变的产能效应是核裂变的几倍之多,而且聚变的原料无限多且不会产生放射性的核废料。所以,将核聚变技术应用于核电产业将是未来核电产业的一个主要的发展方向。然而,核聚变不能应用于核电产业的最主要的原因就是核聚变的不可控性。只要突破这个难题,相信将核聚变应用于核电产业并非不可实现,那是真正的无污染清洁且高效能源将会毫无疑问的成为世界能源产业的主基石。

现在分析一下核聚变能的优势:1、燃料的选择。聚变反应的原料主要是氘和氚,而氘和氚的来源广泛且数量巨大。 2、巨变能的成本。聚变产生的电能提供使用时,它的价格具有强的竞争力。欧美和日本等国家预测过,几克聚变燃料将产生和几十吨煤、石油、天然气一样多的能量。聚变产电的价格主要来自建造电站的基本建设投资以及在其工作寿命期间更换部件的维修费。3、聚变能的环境效应。聚变电站是非常安全的,它不会爆炸或者脱离控制,不会产生放射性的燃料废物。聚变燃料循环的废物是无毒的、无放射性的氦气。

纵观当今社会的聚变技术的发展,已经取得了不菲的成就。而且极具实用价值的设想和理论都在积极的被论证。相信在不久的未来核聚变将真正应用于核电产业中。

参考文献:

1、专家论坛中国新能源发展研究 2010年1月

2、新华网中国核电发展规划的调整箭在弦上 2009-2-3

3、上海证券报我国启动新一轮铀资源潜力探测 2008-06-23

4、环球时报俄称对美导演的蒙古“铀革命”不会袖手旁观 2008年07月03日

5、专家论坛中国核电发展经济分析

6、Weinberg, Alvin M New life for nuclear power Summer 2003

7、顾忠茂推进快堆燃料闭式循环研究开发确保我国核能可持续发展2009 02 16. https://www.360docs.net/doc/f615137223.html,/n602669/n2231600/n22721

8 GIF-019-00 the Nuclear Energy Research Advisory Committee and the Generation IV International Forum Generation IV Roadmap Technology Goals for Generation IV Nuclear Energy Systems December 2002.

核能的利用与发展

核能的利用与前景 摘 要 本文简要介绍原子核的质量亏损和结合能、核子的平均结合能与规律等核能利用原理及核能发电、供热的应用,并对核能聚变前景进行展望。 关键词 核能 质量亏损 结合能 1、引言【1】 人类赖以生存的地球,正在超负荷运行。不仅人口在增长,而且社会发展对能源的需求正以惊人的速度增长。而靠大量燃烧石化燃料获得能源的同时,也给现代社会带来了许多难以解决的灾难性问题:能量资源短缺,森林植被遭破坏,大气、水系、土壤被污染,二氧化碳增多导致的温室效应使自然灾害增多等等。在保护和改善环境的前提下开发利用新兴能源,是人类生存和社会发展的必然趋势。20世纪30年代,随着对原子核研究的深入,人类发现了原子核内蕴藏着巨大的可开发的能量,并开始和平利用原子能的研究。经半个多世纪的努力,迄今世界上已有30多个国家建造核电站440多座,发电量占全球的18%。与火电相比,核电是廉价、洁净、安全的能源。随着将来受控热核聚变的成功,核能必然成为未来的能源支柱。 2、原理 2.1、原子核的质量亏损和结合能【1】 原子核都是由质子和中子组成的,质子和中子统称核子。实验数据发现任何一个原子核的质量总小于组成它的所有核子的质量和,也即核子在组成原子核的过程中,发生了质量亏损,其亏损等于核子结合为核时质量的减少,用△M 表示。 根据爱因斯坦质能方程2E mc =,可知自由核子在结合成原子核时要释放能量,这个能量称为原子核的结合能B 。2()p n B ZM NM M C =+-,其中M p 、M n 、M 分别为质子、中子、原子核的质量。 2.2、核子的平均结合能与规律【1】

质子和中子结合为原子核时放出 的总能量除以质量数A,称为核子的平 均结合能E 。其物理意义是自由核子结 合成原子核时平均每个核子释放的能 量;也可以理解为核分散成核子时,外 界必须对每个核子作功的平均值。E 的 大小可以表征原子核稳定的程 度。平均结合能越大,表示这些 原子核越稳定。核子数较小的轻 核与核子数较大的重核,平均结 合能都比较小,中等核子数的原 子核,平均结合能较大,表示这 些原子核较稳定。当平均结合能 较小的原子核转化成平均结合 能较大的原子核时,就可释放核 能。 图1中表示出各种不同核的平均结合能对质量数A 的分布曲线。从曲线图分析可知中等原子核的平均结合能较大,轻核和重核的平均结合能较小。这说明当一个重核分裂成两个中等质量的原子核时或者当两上很轻的核聚合成一个较重的核时,将有能量的释放,此能即为原子能,又称核能。重核的裂变和轻核的聚变是获取原子能的两条主要途径。 2.3、核裂变【2】 核裂变,又称核分裂,是指由重的原子(铀y óu 或钚b ù)分裂成较轻的原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站或是核能发电厂的能量来源都是核裂变。其中铀裂变在核电厂最常见,加 热后铀原子放出2到4个中子,中子再 去撞击其它原子,从而形成链式反应而 自发裂变。如图2所示。 2.2、核聚变【2】 核聚变是指由质量小的原子 (主要 图1:平均结合能图 图3 :核聚变示意图 外来中子 铀-235 裂变 辐射 中子 链式裂变反应 图3:裂变反应示意图

我国核能技术发展的主要方向

我国核能技术发展的主要方向 中国核电发展现状 我国核电在运核电厂已达到38台,总发电功率超过3 700万千瓦,在建 机组18台,总装机容量2 100万千瓦,到2020年我国在运核电厂预期将达到 5 800万千瓦,占世界第二位。 正如中国工程院、法国科学院及法国国家技术院给国际原子能机构的报告中所写:“就所有民用核能活动而言,可以认为法国和俄罗斯在当下全球领先。同时,中国在核电站建设方面正在取得重大突破,是未来潜在的领先国家之一。” 我国核电充分吸收了国际核电发展的经验和教训,并采用当前最先进的技术,遵循最高的安全标准,坚持自主创新,不断改进,并拥有技术先进、实力强大的装备行业,以支撑中国核电建设。可以说,中国核电具有“后发优势”。 我国最早引入和开发三代核电技术,遵循国际最高安全标准,完全满足美国“电力公司要求文件”(URD)和欧洲国家的“欧洲电力公司要求”(EUR),堆芯损坏概率(CDF)小于十万分之一,大量放射性释放概率(LRF)小于百万分之一。

我国率先在三门、海阳引进、建设首批4台AP1000先进压水堆核电厂,同时在台山建设2台EPR1700先进压水堆核电厂。我国自主研发的三代核电包括CAP1400和“华龙一号”,其中“华龙一号”正在福建福清、广西防城港和巴基斯坦卡拉奇顺利建设,并积极准备进入英国市场。 “华龙一号”是在我国具有成熟技术和规模化核电建设及运行的基础上,通过优化和改进,自主设计建设的三代压水堆核电机组。它满足先进压水堆核电厂的标准规范,其主要特点有:1)采用标准三环路设计,堆芯由177个燃料组件组成,降低堆芯比功率,满足热工安全余量大于15%的要求;2)采用能动加非能动的安全系统;3)采用双层安全壳,具有抗击大型商用飞机撞击的能力;4)设置严重事故缓解设施,包括增设稳压器卸压排放系统,非能动氢气复合装置,以及堆腔淹没系统,保持堆芯熔融物滞留在压力容器内;5)设置湿式(文丘里)过滤排放系统,以防止安全壳超压;6)设计基准地面水平加速度为0.3g;7)全数字化仪控系统。 2 持续提高核电的安全性 我国和国际上都在进行提高核电的安全性研究,主要有从设计上实际消除大规模放射性释放,保持安全壳完整性,严重事故预防和缓解(包括:严重事故管理导则,极端自然灾害预防管理导则),耐事故燃料(ATF)研究以及先进的废物处理和处置技术的开发和应用。 国际上安全监管机构都要求新建反应堆应满足下列安全目标: (1)必须实际消除出现堆芯熔化、导致早期或大量放射性泄露的事故;

核能利用与发展论文

核能利用与发展趋势 学校:东北农业大学 学院:工程学院 班级:机化1302 学号: 姓名:

核能利用与发展趋势 Unclear energy utilization and development trend 摘要核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,目前,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第一代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词核能利用前景核能发展核电 1.核电概述 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc2,该方程式表明,质量和能量是等价的,其比例常数为光速的平方。在核能的利用中,核电厂的发展是相当迅速的,己被公认为是一种经济、安全、可靠、干净的能源,核动力技术在多数发达国家得到了巨大发展,也在很多发展中国家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生产结构,我国政府己制定了积极发展核电的方针,建设了秦山和大亚湾两大核电基地,中国核电建设的安全策略取得了成功。 2.核能发电 核能是原子核结构发生变化是释放出来的能量。目前人类利用核能主要有三种——重元素的原子核发生裂变和轻元素的原子核发生聚合反映时释放出来的核能或是原子核自发射出某种粒子而变为另一种核的过程,它们分别为核裂变能、核聚变能和核衰变。核裂变能 核裂变,又称核分裂,是指由较重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子序数较小的)原子的一种核反应形式。原子弹以及裂变核电站的能量来源都是核裂变。早期原子弹应用钚-239为原料制成。而铀-235裂变在核电厂最常见。 重核原子经中子撞击后,分裂成为两个较轻的原子,同时释放出数个中子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子,从而形成链式反应而自发分裂。原子核裂变时除放出中子还会放出热,核电厂用以发电的能量即来源于此。 由于每次核裂变释放出的中子数量大于一个,因此若对链式反应不加以控制,同时发生的核裂变数目将在极短时间内以几何级数形式增长。若聚集在一起的重核原子足够

马克思主义基本原理-核能对人类社会发展的影响

核能对人类社会发展的影响 刘xx (北京理工大学机械工程及自动化 xxxxx) 摘要核能是一种高效、清洁的能源。介绍了核能的发展历史以及产生的基本原理。核能在核电站、医疗、核动力装置、核武器的相关技术原理,还有核能在这四个方面对人类社会生产、生活、管理、建设的影响。 关键词核能核电站医疗核动力核武器 从古至今,人类都在消耗能源,各种各样的能源,最常见、使用最长久的就是化石燃料,包括木材、煤矿、石油等,到近代人类发现了中子撞击铀会产生巨大的能量,于是乎核能产生了。 1 核能产生原理 首先先介绍一下核能(Nuclear Energy)的概念,核能又称为原子能,是由组成原子核的粒子之间发生的反应,转化其质量从原子核中释放出的能量。 1905年,阿尔伯特·爱因斯坦提出狭义相对论,之后作为推论,又提出质能方程E=mc2,(其中E=能量,m=质量,c=光速常量)。 原子核是由中子和质子构成。每个中子和质子都有自己的质量。但一个原子核的质量不完全等于每一个中子和质子的质量和。这两者的质量差根据爱因斯坦的质能方程,可以算出由中子和质子形成原子核的过程中释放的能量。 当重原子裂变成两个或多个原子时,生成原子的结合能总和会大于原来重原子所具有的结合能,此间的差值便会以热能的形式释放出来,这便是核裂变反应。反之,当几个轻原子结合,合成原子的结合能大于原本所有原子结合能之和,这便是核聚变反应放出能量的来源。总的来说:核能是通过三种核反应之一释放:1.核裂变。打开原子核的结合力。2、核聚变,原子的粒子熔合在一起。3、核衰变,自然的慢得多的裂变形式。 原子能比化学反应中释放的热能要大将近5千万倍:铀核裂变的这种原子能释放形式约为200,000,000电子伏特,而碳的燃烧这种化学反应能量仅放出4.1电子伏特。 核能是人类历史上的一项伟大发现,但是由于其巨大的能量具有强大的应用潜力如果应用不当,落入反和平人士的手中,其高强度能量就有可能成为全人类的灾难。核能就像是一个天使与魔鬼的结合体,人类一直在寻找一种途径能够通过利用核能解决日益加剧的能源短缺问题,但是有震慑于它的可怕威力,稍不注意就会造成难以估量的损失(日本福田核电站事件)。 核能在社会发展(社会生产、管理、建设、生活)中发挥了巨大的作用。目前而言,核能的应用主要集中在核电站、医疗、小型核动力装置、核武器这四种形式。 2 核能发电

日本核泄漏事件与我国核电事业发展

日本核泄漏事件与我国核电事业发展

日本核泄漏事件与我国核电事业发展 3月11号当地时间14点46分,日本宫城县发生世纪大地震,引发大规模海啸并造成重大损失,甚至导致福岛第一核电站发生爆炸造成核泄漏。这一事件,照成了国际性的轰动,并引起了我国参加两会的代表及高层们的重视,甚至在国民中也造成了很大的影响,一时间因心思不正的分子的扰乱性行为,而造成“盐慌”等等。当这些风暴渐渐开始平息下来,人们不禁产生了各种问题。如,此次日本核泄漏事件,是否会对我国产生不良反应?我国距离日本如此的近,是否会对我们的日常生活产生影响?核能真的值得人类发展利用吗?在核能的开发中是否存在着安全隐患?等质疑声此起彼伏。 那么,核能的开发是否值得?日本的核泄漏,又对我国产生了哪些影响? 一直以来,很多人都认为核能是最安全同时最可靠的能源。但是,由于此次日本福岛第一核电站机组发生爆炸、导致放射性物质泄漏的事件让人不得不对核能的安全性产生了置疑。据了解,与常规能源相比,核能主要有三大优势——

核能的能量密度非常之大;核能是非常清洁的能源;核能具有较高的经济性。因此,伴随着我国能源的逐渐减少,也就决定了我国核能的开发是趋势所趋。 而在此次照成日本福岛第一核电站机组发生爆炸、导致放射性物质泄漏的主要原因,是由于核裂变产生核反应堆的“剩余发热”照成的。一般为了防止“剩余发热”的危害,对反应堆做了很多可靠的设计,从而大大降低了因“剩余发热”而照成的许多,如地震等问题。然而在此次发生的日本地震,其规模大大超过了预期,从而照成核泄漏事件的发生。而此次日本核泄漏事件不仅并未对我国照成很大的损失,反而为包括我国在内的世界各国敲醒了警钟,并促进了世界各国专家学者们对核能开发问题的重视及研究。 除此之外,此次日本核泄漏事件还推动了我国对核能开发的重视,并建立了相关法案。近日,在中国政法大学举行了首届原子能法论坛。而这一论坛的举行,也体现了我国核能相关法律建立的开端,这对我国具有极重要的意义。 因此,各种事实表明,此次的日本核泄漏事件,或多或少的震动了不少国民的内心,但,对

中国中小型核反应堆发展前景分析

自从上世纪50年代实现核能发电以来,为了实现并强化规模经济效应,核电反应堆功率已从60 兆瓦增至1600 兆瓦以上。同时,全球核工业也建造了数百座小型动力堆用作海军舰艇动力装置或中子源。现在,全球核工业再次掀起小型核电机组的开发热潮,这是因为大型堆的建造成本越来越高,另一方面也存在小型电网对小型机组的需求。 按照国际原子能机构(IAEA)的定义,小型堆功率为300 兆瓦以下,中型堆为300~700 兆瓦,目前统称为“小型和中型反应堆”,简称“中小型堆(SMR)”。中小型堆有时被混淆为小型模块堆,但SMR未必有模块结构。 一些现役小功率反应堆已经属于SMR的范畴,例如印度以加拿大技术为基础开发的220 兆瓦加压重水堆(PHWR)、中国在国内和为巴基斯坦建设的300~325兆瓦的压水堆(CNP300)、俄罗斯西伯利亚地区比利比诺(Bilibino)工厂正在运行的4台小型石墨慢化沸水堆(62 兆瓦)。此外,中国正准备开建200 兆瓦的高温气冷堆(HTR-PM)核电厂。 目前,多个国家正在开发各种新型SMR,其中许多是压水堆。例如美国西屋电气公司的IRIS设计、巴威公司的mPower设计、NuScale Power公司的NuScale 设计、霍尔台克公司的HI-SMUR140设计、法国国有船舶制造企业的Flexblue 设计、俄罗斯的浮动式核电厂设计、阿根廷INVAP公司的CAREM设计、韩国的SMART设计。此外,还有少数快堆设计,例如海博瑞恩(Hyperion)动力模块和行波堆(TWR)。 美国的SMR设计最多,但截至目前,尚没有一例向美国核管会(NRC)提交设计证书申请。NRC表示有望在2012年受理首例SMR设计证书申请。 中小型堆的优势 与大型反应堆相比,SMR具有独特的优势。 首先,相对于现场施工和组装而言,SMR的建造成本大幅下降。SMR开发者们指出,就分期建设一座包含多台小型机组的大功率电厂而言,小巧、简洁的模块式反应堆设计是最佳选择。由于这些模块可在工厂中批量生产,因此电厂建设成本下降,周期缩短。一般预计首批机组的施工周期在3年以内,后续机组缩短为仅2年。 其次,可采用多期单机组或多期双机组建设模式。在每种情形下,建设前期机组时均预留充分的物理分隔,以便能够在前期机组运行的同时建设后续机组。

核能开发利用及对环境的污染

核能的开发利用及对环境的污染 能源是人类社会和经济发展的保障性资源,同时能源问题也是世界性的问题。目前人类所使用的能源主要是化石能源,自19世纪70年年代产业革命以来,化石燃料的消费量急剧保持增长,90%以上的世界经济活动所需的能源都依靠化石能源提供,由于大量消耗,这类资源正趋于枯竭;同时化石燃料的大规模利用也带来了严重的环境污染,导致了温室效应和全球气候变暖等一系列环境问题。能源危机与环境危机日益紧迫,寻找新的清洁、安全、高效的能源是人类所面临的共同任务。 现代社会中,除了煤炭、石油、天然气、水力资源外,还有许多可利用的能源,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等,但是由于技术问题和开发成本等因素,这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用;而核能是一种经济、安全、可靠、清洁的能源,同各种化石能源相比起来,核能对环境和人类健康的危害更小,这些明显的优势使核能成为新世纪可以大规模使用的安全和经济的工业能源。从20世纪50年代以来,前苏联、美国、法国、德国、日本等发达国家建造了大量的核电站,由于核电具有巨大的发展潜能和广阔的利用前景,和平发展利用核能将成为未来较长一段时期内能源产业的发展方向。 一.核能发展的简单历程 人类对核能的现实利用始于战争。核能的战争用途在于通过原子弹的巨大威力损坏敌方人员和物资, 达到制胜或结束战争的目的, 目前人类对核能的开发利用主要是发展核电, 相对与其他能源, 核能具有明显的优势。核电站的开发与建设开始于20世纪50年代,1954年,前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。 20世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。20世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。 第三代核电设计开始于20世纪80年代,第三代核电站按照URD或EUR 文件或IAEA 推荐的新的安全法规设计,但其核电机组的能源转换系统(将核能转换为电能的系统)仍大量采用了第二代的成熟技术,预计一般能在2010年前进行商用建造。从核电发达国家的动向来看,第三代核电是当今国际上核电发展的主流。 与此同时,为了从更长远的核能的可持续性发展着想,以美国为首的一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”(GIF),进行第四代核能利用系统的研究和开发。第四代是指安全性和经济性都更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具有防核扩散能力的核能利用系统,其目标是到2030 年后能进行商用建造。 二.核能的利用现状与核电的发展 1954年前苏联世界建成第一座发电功率为5000KW 的试验性核电站, 美国则在1957年12月建成了发电功率达90000KW的希平港压水堆核电站。20世纪60年代到70年代, 是世界各国经济快速发展时期, 电力需求也以十年翻一番的速度迅速增长, 此时, 核电的安全性和经济性得到验证, 相对于常规发电系统的优越性鲜明地显现出来, 给核电发展提供了一个广阔的市场。核电迅速实现了标准化、批量化的建设和发展。 国际原子能机构公布的一份报告显示, 立陶宛核能发电在全国发电总量中所占的比重接近80%, 这一比重在世界上是最高的。在世界主要工业大国中, 法国核电的比例高, 核电占国家总发电量的78%, 位居世界第二, 日本的核电比例为40%, 德国为33% , 韩国为30% , 美国为22% , 而我国仅为2%右, 发展空间很大。

日本核泄漏事件对我国核电事业发展的影响

日本核泄漏事件对我国核电事业发展的影响 摘要:日本特大地震伴随海啸引发了福岛第一核电站爆炸及放射性物 质泄漏,触目惊心的核泄漏事件给我们敲响了警钟,给中国核电事业 的发展提出了警示。 关键词:核泄漏;自然灾害;核能立法;防护措施等。 3月11日下午,日本东部海域发生9级大地震,并伴随特大海啸,次日,福岛第一核电站发生了爆炸和放射性物质泄漏。这是自1986年4月26日苏联乌克兰共和国切尔诺贝利核能发电厂发生严重核泄漏以来,人类发生的最严重的核泄漏事故。虽然日本因地震发生的核泄漏事件 不会改变中国发展核电的决心和安排,但这次事件给中国核电事业的发展敲响了警钟。 首先,中国核电发展必须充分考虑环境变化等自然因素,核电站尽量 建在不易发生重大灾害的地区。此次日本核泄漏是由于特大地震伴随 海啸袭来仍而引发的,而近几年由于人类对环境的破坏,灾害丛生地 震频发。因此,中国核电建设的当务之急就是在设计的层面上充分考

虑发生地震的可能性,在抗震方面的设计应该做好最坏的打算。只有这样,才能确保不出问题。在当前东部率先发展的大趋势下,我国沿海地区的经济和人口密度急剧增大。各级政府必须高度重视海洋灾害可能造成的影响,切实提高沿海地区的灾害防御能力。 其次,中国核电设施应该做好严格的监测和维护,严格禁止这些设施出现超期服役现象,而且不管在怎样的紧急情况下,电站内都必须拥有稳定可靠的“多路”供电系统。据报道,泄漏的最主要原因是海啸超出了设想的水平,海啸引起的滔天洪水将柴油发电机房淹没,造成应急供电系统不能工作。并且福岛一期核电站原本设计寿命已经到期,但出于成本考量而继续运作,尽管在今年2月份的评估报告中,东京电力认为这种超期服役不存在风险,但由于其安全设计存在缺陷,最终导致了目前事态的恶化。中国目前有13座核电站正在运行,虽然已经有严格的监测和维护机制,但仌然马虎不得,尤其是一旦监测出问题,一定要及时处理,才能确保安全。 第三,我国在核安全和辐射安全方面存在法律空白,核能领域基本法原子能法立法一拖再拖,至今依然没有出台,中国核安全法律缺位 问题突出。在核安全形势严峻的背景下,我国必须高度重视和积极推进

核能技术应用及发展

核能技术应用及发展 核能是核裂变能的简称,是由于原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能的释放通常有两种形式,一种是重核的裂变,即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量;另一种是轻核的聚变,即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核,从而释放出巨大的能量。 重核裂变是指一个重原子核,分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量。 所谓轻核聚变是指在高温下(几百万度以上)两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核并放出大量能量的过程,也称热核反应。它是取得核能的重要途径之一。 与重核裂变相比,轻核聚变发电有着无可比拟的优点。 (1)能量巨大。核聚变比核裂变释放出更多的能量。例如,铀-235的裂变反应,将0.1%的物质变成了能量;而氘的聚变反应,将近0.4%的物质变成了能量。 (2)资源丰富。重核裂变使用的主要原料是铀,目前探明的储量仅够使用几十年;而轻核聚变使用的是海水中的氘,1升海水能提取30毫克氘,在聚变反应中能产生约等于300升汽油的能量,即“1升海水约等于300升汽油”,地球上海水中就有45万亿吨氘,足够人类使用数百亿年。而且地球上锂储量有2000多亿吨,锂可用来制造氚,足够人类在聚变能时代使用。因此受控核聚变的燃料取之不尽、用之不竭。 (3)成本低廉。1千克氘的价格只为1千克浓缩铀的1/40。 (4)安全、无污染核。聚变不产生放射性污染物,万一发生事故,反应堆会自动冷却而停止反应,不会发生爆炸。 但是,实现核聚变的条件十分苛刻,为了使2个原子核聚变,必须使两个原子核的一方或双方有足够的能量,去克服彼此之间的静电斥力,满足这样的条件需要几千万甚至几亿摄氏度的高温。 自20世纪70年代起,世界范围内掀起了托卡马克的研究热潮。目前,全世界有30多个国家及地区开展了核聚变研究,运行的托卡马克装置有几十个。 最近,由中国、美国、欧盟、日本、俄罗斯、韩国共同参与的国际热核反应堆合作计划(ITER)因其最终选址问题再次引起了人们的兴趣。这个被称为“人造太阳”的热核反应堆,不仅因为13万亿日元的巨大投资引人关注,更因为如能在未来50年内开发成功,将在很大程度上改变目前世界能源格局,使人类拥有取之不尽、用之不竭的理想的洁净能源。国际热核实验反应堆是继国际空间站之后最大的国际科学合作项目,我国也已正式加盟。根据计划,世界首座热核反应堆将于2006年开工,2013年前完工。这预示着在能源革命中占有重要地位的核聚变能开发和利用的曙光已出现,核能文明时代即将到来。 虽然目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍处于绝对优势,但此种能源不仅燃烧利用率低,而且污染环境,它燃烧所释放出来的二氧化碳等有害气体容易造成 "温室效应",使地球气温逐年升高,造成气候异常,加速土地沙漠化过程,给社会经济的可持续发展带来严重影响。与火电厂相比,核电站是非常清洁的能源,不排放这些有害物质也不会造成"温室效应",因此能大大改善环境质量,保护人类赖以生存的生态

核能的发展与应用

核能的发展与应用 摘要:核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,目前,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第一代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增民与交通运输的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。 关键词:核能利用、前景、核能发展、核电 核电是安全、清洁、经济的能源。发展核电对推进我国能源多元化,提高能源的安全性,合理开发利用能源,促进可持续发展,扮演着越来越重要的角色。人类的进步离不开能源,新能源开发是我们走出困境的必由之路,目前进行试探性利用的新能源主要是太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。现阶段,国际上发展较快的是运用核能发电,在法国,核能发电量占整个国民用电量的78%是世界上核能发电量比重最大的国家,我国的核能发电量仅占2%,随着国家经济的发展需要,我国正在大力发展核电事业。核电是供应能力强、能大规模应用的发电方式;加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾;发展核电对带动高科技产业和装备制造业的发展,促进经济增长,调整能源结构,保障能源安全,实施可持续发展战略,都有重要意义。 核能是由小小的原子核发生某种变化而释放出来的。较轻的原子核融合成一个新核或重核分裂成其它新核都将释放出能量,我们分别称之为核聚变和核裂变,目前人类能加以控制的是核裂变,我们的核电站都是利用核裂变进行发电的。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍)。核裂变,又称核分裂,是指由较重的原子,主要是指铀或钚,分裂成较轻的(原子

中国核电发展现状及未来发展趋势

中国核电发展现状及未来发展趋势 山东大学 能源与动力工程学院 公元1964,中国西北,罗布泊的一声巨响,向世界宣告,中国拥有了自己的核武器。 1970年12月26日,中国第一艘核潜艇下水,代表我国开始使用核动力。 1991年12月15日,我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站——秦山核电站正式并网发电,代表着中国在和平利用核能的道路上迈出了坚实的第一步。 漫漫征途,从中国第一次核试验,到第一核电机组并网发电,中国核能利用已经走过了近三十年。在党中央、国务院的正确领导下,我国核电经过20多年的发展,取得了显著成绩。核电设计、建设和运营水平明显提高,核电工业基础已初步形成。三十年风风雨雨,三十年艰苦历程。中国核电从无到有,为共和国的华美乐章添加了最美妙的音符。 我国核电现状 从上世纪80年代起,经过起步和小批量两个阶段的建设,我国目前形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三个核电基地。截至到2004年9月,我国共有9台核电机组投入运行,装机容量达到700万千瓦。2003年底,我国核电装机容量和核发电总量,分别占我国电力总装机容量和发电量的1.7%和2.3%。在浙江、广东两省,2003年核发电量均超过本省总发电量的13%,核电成为当地电力供应的重要支柱。 与此同时,通过引进与自主研发,我国在核电站维护运营及设计方面都有了很大的的进步:秦山一期核电站已经安全运行13年,在2003年结束的第七个燃料循环中创造了连续安全运行443天的国内核电站最好成绩,2003年世界核电运营者协会(WANO)九项性能指标中,秦山核电站有六项指标达到中值水平,其中三项指标达到世界先进水平。秦山二期国产化核电站全面建成投产,实现了我国自主建设商用核电站的重大跨越,比投资1330美元/千瓦,国产化率55%,经受住了初步运行考验,表现出了优良的性能,实现了较好的经济效益和社会效益。秦山三期重水堆核电站提前建成投产,实现了核电工程管理与国际接轨,创造了国际同类型核电站的多项纪录。 广东大亚湾核电站投运10年来,保持安全稳定运行,部分运行指标达到国际先进水平,取得了较好的经济效益。广东岭澳核电站也已经全面建成投产并取得良好的运行业绩。江苏田湾核电站1号机组正在调试过程中。此外,我国出口巴基斯坦的恰希玛核电站2000年6月并网发电,2003年负荷因子达到85%。 我国核电当前技术水平与发展情况 进入二十一世纪,传统能源的利用程度已经接近极限,而且,由于工业革命以来,人类对化石能源的过分利用,对环境造成了难以消除的影响。今天,面对油价高涨,能源短缺,各国都在寻找能源的解决办法。中国科学院学部核能发展战略咨询组起草的一份战略研究报告指出,我国能源供应面临三大挑战:第一,能源发展需求与我国能源资源人均拥有量不足之间的矛盾;第二,以煤为主的能源结构不合理,大量燃煤造成严重的环境污染和温室气体问题;第三,能源利用效率不高,能源浪费比较严重。为应对上述挑战,我国将强化节能和提高能效作为基本国策放在首位,并逐步调整和优化能源结构,逐步降低化石能源的消耗份额,提高新能源的份额。而“在各种替代能源中,只有核能既是一种经济、安全、洁净的能源,又可大规模地替代化石能源。只有积极发展核

核能发展现状及研究报告

核能研究汇报 1.核能的安全性: 核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式,国际核能的应用经历了对核电机组的从第一代到第三代不断改进的过程,目前,国际第四代核能利用系统研究提出了反应堆设计和核燃料循环方案的新概念,我国核电已由起步进入发展阶段,具有自主设计建造第二代核电的能力,我国已做出积极推进核电发展的重大决定,加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,这将有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾,核能利用的发展前景将越来越广阔。 从核能第一次利用至今,已经跨过了半个多世纪,对它的利用已经从由军事用途逐步扩展到民用领域。在当前和平利用的情况下,核能发展给人类带来了诸多好处——高效经济地解决能源危机、快速持续地带来经济效益、深入多元地扩展科技前景以及为人类社会持续发展提供动力,但核能技术是一把双刃剑。在体现优点的同时,核物质本身安全风险、核科技本身安全风险以及核能外部安全风险也给我们敲响了警钟。从伦理学角度有必要利用其实践功能和应用功效来引导、规范人类利用核能的行为,要更安全、可持续的发展核能。正是基于此目的,本文对当前核能发展中的主要弊端:核事故,核走私,企业管理操作者缺失职业道德,核科学家不负责任的行为,放射性污染进行分析,并阐述这些弊端涉及到的伦理问题。提炼了确保核安全利用的四条核伦理原则:和平利用原则、安全无害原则、公开透明原则、利

益与风险均衡原则。最后从政治、经济、文化、科技、环境角度提出相应对策,力图在这些领域内发挥核伦理的实践功能和应用功效,确保核能技术安全利用。 法国没有专门规范新能源问题的法典,其涉及新能源的法律规范主要包括能源基本法、新电力法等综合性法律以及专门性能源立法三类。法国在核能领域的成功依赖于基本法的支持、三级核能监管体制、核废物安全处置法律制度以及信息披露制度。法国在风能、太阳能和生物质能等可再生能源领域也制定了较为详细的法律和政策。我国应借鉴法国的成功经验,健全新能源法律体系并及时、灵活地修订能源法律,因地制宜地确定不同地区的新能源重点发展领域,采取合理的经济激励措施,并在能源开发利用过程中注重保护环境。 2.核能实现方式: 核能是人类最具希望的未来能源之一。人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术,己得到实际性的应用;而轻元素聚变技术,也正在积极研究之中。 人类的能源从根本上说,来自核聚变反应,即发生在太阳上的“轻核聚变”。人类已经在地球上实现了不可控的热核反应, 即氢弹爆炸。要获得取之不尽的新能源, 必须使这一反应在可控条件下持续进行。为实现可控核聚变有两种方法,一是用托卡马克装置开展“磁约束聚变”的研究。另一条技术路线是20世纪70年代初公开的“包括以激光驱动为主攻方向的惯性约束核聚变(ICF)”。

核能发展的利与弊

核能发展的利与弊 吴瀚 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院电气1605 1605030521 摘要:随着社会的发展,人们对于能源的需求越来越多,然而地球上的化石能源正越来越少,并且带来了许多环境问题。所以,我们继续一种新的相对清洁的能源,而核能恰好符合这些条件。诚然,核能作为新生事物,必然有其两面性。它所带来的运行与废料处理问题不容忽视,但我们可以加速技术的研发,解决这些问题,让核能能更好地为我们服务。 关键词:核能、利弊、发展历程、解决方法 引言:19世纪末,英国物理学家汤姆逊发现电子。从此,人们开始逐渐揭开原子核的神秘面纱。在1895年德国物理学家伦琴发现了X射线,紧随其后的是法国物理学家贝克勒尔于1896年发现了放射性。到了1898年居里夫人与居里先生发现放射性元素钋。经过三年又九个月的艰苦努力,居里夫人于1902年又发现了放射性元素镭。在1905年爱因斯坦提出质能转换公式,而到了1914年英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子,之后,1935年英国物理学家查德威克发现了中子。1938年德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象,从此,人们意识到隐藏在核内的巨大能量。于1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1945年8月6日和9日美国的两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎,伴着巨响,核能终于为世人所熟知。1954年苏联建成了世界上第一座商用核电站——奥布灵斯克核电站。从此人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开核能应用研究。 到2017年,全世界已有30个国家拥有核电站,全球运行核电站数量已有441座,其中绝大部分是压水堆核电站。目前,只有核裂变被用于核能发电,而核聚变,乐观地估计,还需50年实现商业化。由于自然界有很多核聚变所需的氢同位素,且不会产生核废料的问题,所以各国在积极地发展受控核聚变,最著名的便是托卡马克受控热核反应装置。 随着时代的发展,现有的能源已经不能很好地满足。化石燃料的探明量并没有太多的增加,而人们燃烧量越来越多,余下的储量会越来越少。这样,便能很好地解释各国对核能的研究的大力支持。 新生事物都有其两面性,我们应正确认识到核能的优点以及它所可能带来的问题。对这些问题的认真思考,可以让我们更好地控制核反应,处理好带来的问题,让核能转变成高效安全的供电能源,为社会的未来发展提供能源。 一、核能的优点 1、经济方面

发展核电对中国能源具有战略意义

发展核电对中国能源具有战略意义ThenuCIeareleCtriCit、,futUreintheenergVanddemandInenUCIeareleCtnCIWfUtUrelntneenergySUpplyanaaemanabalanCewi¨hOldtheimpOrtantStatuSinOUrCOuntry 电装机容量需要从现在的400Gwe提高到2020年的960Gwe左 右,需要新增加560Gwe。 积极发展核电具有战略意义 我国目前的电力供应中煤电占74菇,水电占24篙,核电 仅占1.6%。考虑到我国能源结构的历史与现实状况,2020 年之前我国能源供应仍将无法摆脱以煤炭为主的格局,即 在新增加560Gwe中将有一半以上仍依赖于煤电,2020年水 电装机容量即使新增160Gwe左右,电力需求仍存在较大缺 口,这个缺口将主要由核电来填补,即2020年我国核电装 机容量应达到4000万kw左右(届时约占全国总装机容量的我国未来能源供应面临三大挑战4%)o 党的十六大提出了全面建设小康社会和到2020年GDP国家发展和改革委员会能源研究所所长周大地认为,产值比2000年翻两番的战略目标。按照这个目标进行我国解决令中国经济尴尬的能源供需问题,积极发展核电具有未来的能源需求预测,结果表明到2010年一次能源需求总战略意义。核电发展速度可以进一步加快,核电市场为核量将达到20.4亿吨标准煤,2020达到30.4亿吨标准煤。这电发展提供了机会。要两条腿走路,加快核电发展,进一样的预测结果要求在200卜2010年期间年均节能率必须达步开放核电市场。加快核电商业化步伐,沿海地区可以考到2.2%,20lo一2020年期间必须达到3%。虑以核为主的电力发展路线,要开拓国际能源合作的新途到2010年,我国对煤炭的需求达到15.66亿吨,2020径。国际能源安全架构需求不断改进。 年达到17.97亿吨,这个预测结果是建立在我国未来的优质据专家估计,到本世纪中叶,如果我国核能发电比例能源都能以较快速度发展的基础上。如到2020年要求石要达到现在的世界平均水平(16%),总装机容量将为油、天然气的供应量分别达到6.37亿吨与1254亿立方米。150。o一24∞o万kw。偌大的核电市场需求是我国核能工业经测算,如果优质能源在未来需求总量中每降低1个生存和发展的依据,同时也对我国核能工业的全面、协百分点,增加的煤炭需求为4258万吨。调、可持续发展提出了更高的要求。 通过上述分析表明,中国未来能源供应面临三大挑2005年12月,国务院总理温家宝近日在人民大会堂接战,首先是能源供需矛盾极为尖锐。再者,以煤炭为主的受法国((费加罗报》副总编鲁斯兰和该报驻京分社社长米能源结构不合理,大量燃煤造成严重环境污染,能源替代伟文采访时表示,到2020年,中国的核电总装机容量将达的任务很重。此外,在替代能源中,核电与可再生能源担到4000万千瓦,那时在建的还有1800万千瓦。与此同时,负的任务很重,希望能有一个大的发展。中国的核电技术正在从第二代向第三代升级,为此,中国按照规划,如果满足上述经济翻两番的目标,我国发核电在发展过程中还需要加强对外核电合作。臣殛圈  万方数据

核能技术的发展前景

世界核能发展状况 目前全世界的经济,政治和生活方式都离不开化石能源,但是随着消费量的不断增加,化石能源储量的不断减少,人们迫切需要寻找一种替代能源,而能满足能效高,技术上可行,环保,并且可再生这四个条件的能源并不多。不过有一种能源能做到这一点,那就是核能。核能利用是解决能源问题必由之路,它在能源中的比例将逐步加大,从而改善能源结构,并有希望在将来彻底解决人类对能源的需求。 本本截至2006年,全世界运转中的核反应堆435座,有29座以上在建设中。拥有核能发电的30个国家中,由核能供电的份额变化较大。从法国高达占78%,到比利时占54%、韩国占39%、瑞士占37%、日本占30%、美国占19%、南非占4%和中国占2%。 现在核能发电站的扩建集中在亚洲:至2006年底建设中的29座就有15座在亚洲。最近建设的36座核反应堆已与电网联网的有26座在亚洲。印度核能发电所占比例现小于3%,但至2006年底,拥有建设中核电站的1/4,在建设中29座核电站中拥有7座。印度的计划更令人印象深到:到2022年将增长8倍,达到电力供应的10%;到2052年将增长75倍,达到电力供应的26%。75倍的增长意味着年均增长9.4%,与全球1970~2004年的平均增长率相同。 “全球核能伙伴计划”(GNEP)是美国长远的核能战略。它旨在向全世界推广民用核能技术,并最终找到一种对核废料进行再加工的方法,使得处理后的核废料无法用于制造核武器。 为了配合GNEP计划,美国能源部向选择出的4家公司提供总计1600万美元的费用,用于GNEP的技术与支持研究;以及通过向38所大学分别提供10万美元援助的方式,培养发展下一代核能所必需的工程师和科学家。 不久前,俄罗斯总统普京与澳大利亚总理霍华德在悉尼签署了一项历史性的核原料贸易协议。根据这项协议,澳大利亚出产的铀可以被俄罗斯的核电厂用于民用事业,而这些铀也可以被俄罗斯的核能公司再加工。 澳大利亚的铀矿储量居世界第一位,而俄罗斯的浓缩铀生产能力居于世界领先地位,这一协议意味着世界核能的龙头已经产生。 世界核能会议的最新报告同时指出,由于原油价格不断高涨和采取温室效应对策,全球正在大力推进核电站建设,在这种情况下,各国之间可能会为获取铀的权益展开激烈的竞争。据日本放送协会等媒体援引会议报告称,由于美国、俄罗斯等国正在大力建设核电站,到2015年,天然铀很可能出现6000吨短缺,铀的供给将持续紧张状态。 俄罗斯有31座核反应堆在运转,5座在建设中,并有大的扩能计划。日本55座核反应堆在运转,1座在建设中,并计划使核能发电占电力份额从2006年30%提高到后10年内的超过40%。韩国于2006年投运第20座核反应堆,核能发电已供应其电力的39%。芬兰、法国、保加利亚和乌克兰也有核能扩能计划。英国拥有19座运转的核反应堆,美国有103座核反应堆。 当然,核能有利有弊,人们应该把握其利弊,掌握其规律,用科学发展的手段和方式对其加以开发和利用,做到可持续发展。

核能与人类未来发展

核能与人类未来发展 张品2012301550041 选择核电吗?大部分科学家认为面对全球变暖的形势,这或许是我们仅有的希望所在。数字表明,许多人对核能的恐惧是不理智的。 大地母亲正处于困境中。大量像二氧化碳这样的气体从发电厂的烟囱和汽车尾气中排到空中,从而影 响了环境,产生温室效应造成全球变暖。不断上升的温度将引起一系列严重的物理变化,海平面升高会淹 没海滨城市和风景名胜地。 不过,为阻止灾难的发生,我们仍大有可为。全球变暖源于我们对煤、石油、天然气这一类含碳燃料 的依赖。只要能避免燃烧这些“化石”燃料,全球变暖便失去动力。那么,怎样才能做到这一点呢? 有一条救生索就在我们眼前,立即抓住它,就可以把地球从全球变暖的严重后果及迫在眉睫的能源短 缺中解救出来。这条救生索已被证明是安全、实用并且廉价的,它就是核能。 洁净高效的核能 你不妨设想自己是一名必须作出决定的政府部长,你面临的问题是:一座能为半个巴黎大的城市供电 的在建新电厂,究竟应使用何种燃料?这样的问题每年都会遇到,答案不外乎是以下几种:煤:需要一条1000公里长的铁路运输线,车厢满载着昂贵的煤炭;电厂向外排放着使地球变热的气 体,总量超过10亿立方米;还产生60万吨有毒粉尘。 石油:需要四五个装载重油的巨型储油罐;油需要从世界上某个不稳定的地区进口;其排放的温室气 体数量与使用煤炭不相上下;外加巨量氧化硫倾泻到大气中,从而转化为酸雨和其他有毒化合物。 天然气:通过轮船或输气管道远距离进口,易发生事故和泄漏;其排放同样造成高污染,并且供气设 施易受恐怖分子袭击。 核能:仅需要装填两卡车载量的铀燃料;从加拿大或澳大利亚这样稳定的国家进口,价格便宜且来源 充足;气体和酸性物质排放等于零;不产生有毒粉尘;产生的高辐射废料只有几桶。 使用核能代替化石燃料的好处是极为明显的。我们都知道这种燃料既安全又清洁,并且高效。眼下西 欧三分之一以上的电力是由137座核反应堆生产的;而全球438座反应堆提供了世界几乎七分之—的电力。 在英国,单单12个核电站就生产了接近全国四分之一的电力,同时还免于产生大约6000万吨二氧化碳(几近 于全国汽车尾气排放量的一半)。

中国核电站建设现状及前景

中国核电站建设现状及前景 胡经国 众所周知,能源直接制约经济的发展。当今世界能源已进入核能时代。核能不但是一种技术上最成熟、安全、经济和清洁的新能源,而且是一种最有潜力和发展前途的新能源。在当今世界能源日益紧缺的形势下,尽管发生过核电站事故,但是世界各国仍坚持认为,开发利用核能是解决能源紧缺问题的必由之路,对于经济发展和社会进步具有重要的战略意义。因此,世界核电站建设仍然在持续、稳定地向前发展。全世界有将近30个国家和地区已建或正在建设核电站。其中,美国、苏联、法国、日本、英国和德国已成为核电大国。1987年,全世界增加了20座核电站,使世界核电站总数达到了420座。核电站发电量已占世界发电总量的15%,有的国家已达到50%以上。据预测,到2000年,世界核电站总数将进一步增加,核电站装机容量将达到4970~6460亿瓦,核电站发电量占世界发电总量的比重将上升到20%~30%。可见,从各国国情出发,积极发展核电站建设,已成为世界能源开发利用的一个不可逆转的必然发展趋势。 中国核工业建设起步于50年代。1970年2月8日,周恩来总理正式提出中国要发展核电,并开始了核电站的科研、规划和设计等工作。党的十一届三中全会以后,中国政府开始正式安排核电站建设。制定了积极地、适当地发展核电的战略方针以及有重点、有步骤地建设核电站的战略部署。 中国在一些基础科学和尖端科学方面走在世界的前列。核能资源丰富,核工业已有雄厚的基础,并且拥有一支较高水平的从事核能科研、生产管理和教学的科技队伍。到1987年2月,中国自行设计的第一座高通量工程试验核反应堆已经安全运行6年,完成了一系列核科研任务。中国具有管制核反应堆30年的经验。不仅如此,中国核工业已从封闭状态走向世界。近几年来,中国原子能公司与世界上许多国家建立了贸易关系。中国的同位素产品和核研究设备已出口欧美等10多个国家和地区;同西德、法国、芬兰、比利时等国签订了长期供应核电站用铀的协议。1987年9月,在太平洋沿岸地区核能会议上,许多专家认为,中国的核技术及其产品已具有相当高的水平,可以和不少国家和地区互通有无。 目前,中国电力供需矛盾紧张。尤其是华东、华南和华北及其沿海一带,是中国工业最发达的地区,其工业产值占全国工业总产值的70%以上。可是,这些地区偏偏缺乏水能等能源资源,电力供需矛盾更加紧张。这已成为制约中国经济发展的一个关键性薄弱环节。 中国是世界上6个老资格核大国之一(其余5个是美国、苏联、英国、法国和印度)。然而,中国大陆没有核电站。核电站建设刚刚起步。不过,世界上许多国家发展核电站建设

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