在全球範圍內,我們隨處可見利用各種能源進行發電的裝置,除了石油、煤炭等化石能源發電外,還有利用
水能、風能、太陽能
進行發電的裝置。
太陽能發電
當然了,
核電站
也是我們不能忽視的一大重要發電裝置,不過很多人提到核能,應該就會想到核輻射,認為這是一種不好的發電方式。
但其實,核電是一種清潔能源,在控制標準下,
核電站不僅不會汙染環境
,而且還比其他能源具有更高的發電效率。
接下來我們就來了解一下,我國
遼寧紅沿河核電站全面投產
,裝機容量僅三峽的29%,但設計發電量達其54%。
核電站
核電是一種清潔能源
在世界範圍內,很多發達國家都已經修建了核電站,不過在過去,卻出現了很多核洩漏的事故,比如
切爾諾貝利核電站
和福島核電站。
但是現在,在取得
核電站安全生產保障技術
下,很多國家都已經擁有了相關技術,比如中國。
不僅能夠避免高溫熔斷導致的核洩漏事故,而且還可以對
核廢料
進行安全處理,最大限度地
避免其對人體造成的危害
,以及對環境帶來的汙染。
核洩漏很可怕
核電站利用的其實是原子核的裂變,其中的燃料就是
天然存在的化學元素--鈾
。
這種元素具有強大的產能效應,1千克鈾-235,在裂變後釋放出來的能量相當於
2700噸標準煤燃燒產生的能量
。
核能發電的過程
我們通常看到的
核電站
,是一個高大的建築物,而核反應就發生在其中。
其實整個過程和
火力發電
極為相似,只是我們將鍋爐換成了
核反應堆和蒸汽發生器
。
火力發電
核反應的核心是
渦輪發動機
,由渦輪機和發電機構成,需要隨時檢測和控制和反應。
將鈾元素加工成顆粒後,密封在金屬管中,隨後焊接成
燃料束
,並插入排管大罐中,也就是核反應堆的核心。
在反應堆堆芯中有幾百個元件,當200多個排管被綁在一起形成燃料後,控制棒就會
控制鈾的裂變速率
,從而使其產生熱量。
核能發電
在燃料束周圍,鈾大量的重水,這些熱量就會
將重水加熱
,然後經過一系列操作來到蒸汽發生器後,就可以將熱量傳遞給普通水。
當水不斷加熱轉化為蒸汽後,就會在高壓的作用下,從管道輸送到渦輪機中,隨後利用汽輪發電機發電。
在這個過程中,它
幾乎可以達到零排放
,所以是當之無愧的
清潔能源
。
核能是清潔能源
我國最大的核電站--紅沿河核電站
我國在掌握了從海水中提取鈾的技術,並不斷鑽研核能發電技術後,才開始推廣核電站並不斷擴大規模。
我國目前已經修建了多座核電站,截至2022年5月,
大陸執行的核電機組就達到54臺
,總裝機容量達到5581萬千瓦,在全球排名第三。
如今中國廣核集團有限公司釋出資訊,表示遼寧紅沿河核電站
6號機組已經具備商業條件
。
6號機組
這意味著該核電站的一二期工程,共6臺機組已經全面投產。
總裝機容量超過671萬千瓦
,儘管只有我國三峽水電站的29%。
但是它的設計年發電量可以達到
480億千瓦
,是三峽設計年發電量的54%以上,幾乎可以
滿足遼寧省20%的用電量
。
紅沿河核電站,不僅是東北首座核電站,也是
我國正在運營中的最大核電站
,是世界上第三大核電站。
紅沿河核電站
紅沿河核電站擁有先進技術
2007年,紅沿河核電站就開始建設,在一期工程中,使用的4臺機組都採用了具有我國自主智慧財產權的
CPR1000核電技術
。
這意味著在核電站建設方面,我國
自主可控的相關核心技術
沒有被國外“卡脖子”。
這4臺機組在
2016年已經全面投產
,而二期工程在2015年也開始建設。
CPR1000模型
並且此時我們已經採用了全面升級的
ACPR1000核電技術
,這期間工程師吸取一期工程的經驗,對38項技術進行改進,其中包括蒸汽發生器二次側非能動餘熱排出、
非能動應急高位冷卻水源
、非能動堆腔注水等。
這些新機組已經達到了
核電技術的三代水平
,在發電能力、安全效能上都已經是全球頂尖水平。
其中涉及的核電設計、建造和材料等,都已經確立了本國標準,並且
國產率達到90%以上
,由此可見我國技術進步的速度之快。
第三代核電技術
其中最重要的一大技術難點,就是
儀控系統
,這可以說是核電站的“神經系統”。
長期以來,這都是我國建設核電站的難點,但經過研究團隊十多年的努力後,仍舊被我們攻克。
為5、6號機組提供了,我國自主生產的核電站數字化儀控系統——
和睦系統
。
核電站的優勢
那麼核電站究竟具有怎樣的優勢,能夠達到如此高的
發電效率
呢?
核電站具有更大的效能
如果和三峽水電站相比,那核電站就
具有很少停機的優勢
。
三峽水電站
儘管三峽水電站是我國最大的發電站,但是卻受到水量的影響。
在豐水期,發電量就會很高,幾乎全部的機器都可以一塊發電,但是
枯水期就會受到限制
,需要關閉一部分機組才能執行。
所以發電量並不穩定,
風電站也是如此
。
但是核電站就很少受到這樣的影響,只要
一直填裝燃料
,它就可以一直髮電,不會受其他因素的影響。
而且世界上有豐富的核資源,其中核燃料就包括
鈾、釷氘、鋰、硼
等。
金屬鈾
現在我們使用的
鈾儲量大約是417萬噸
,這些能夠開發的核燃料資源,提供的能量是化石燃料的十多萬倍。
也因此,如果擁有
相同容量的發電機組
,那麼水電站和風電站每年的發電量,就會比核電站和燃煤電站少。
核電站能減少汙染
而與燃煤電站相比,核電站又具有
減少環境汙染的作用
。
就拿紅沿河核電站來說,每年發電量達到480億千瓦,要達到同等的標準,燃煤電站需要標準煤1452萬噸,其排放的二氧化碳則達到3993萬噸。
燃煤電站釋放大量二氧化碳
而核電站卻可以達到零二氧化碳排放,因此環保效益相當於每年種植
10.8萬公頃森林
。
另外紅沿河核電站還和
國家電投東北電力有限公司
,簽署了《核能供暖示範專案建設運維合作協議》。
建成了我國第一個
核能供暖專案
,並且已經進入實施階段。
在供熱期,可以對周邊紅沿河鎮24。24萬平方米的地區,進行核能供暖。
這可以為我國節約1。21萬噸標準煤,
減少3.32萬噸二氧化碳排放
。
核能供暖
因此大力發展核電站,可以有效控制溫室氣體排放,
緩解全球變暖的情況
。
我國核電站的發展
如今全球核電技術還在不斷向前發展,而我國也在持續進步,已經在
第四代的高溫氣冷堆
、模組小型堆等中取得了很大的進展。
其中山東榮成石島灣即將商業執行的第四代高溫氣冷堆核電站,
就達到了90%以上的自主率
。
根據國家關於核電發展的規劃來看,我國核電站到2035年,可能達到
28億千瓦的總裝機容量
。
第四代核電技術
這也意味著
每年至少要建設6臺機組
,根據目前擁有的技術而言,這對我國來說並不是一件難事。
未來,我國核電站還會繼續擴大,為我國
提供更多清潔電能
,以此來保護我們生活的地球。