中国能源(新能源)介绍

1、核能（或称原子能）是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,其中E= 能量，m=质量，。=光速常量。核能通过三种 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核能发电利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。 它与火力发电极其 相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉， 以核裂变能代替矿 物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆） ，其他类型的动力堆都是一回路的冷 却剂通过堆心加热， 在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水， 然后形成 蒸汽推动汽轮发电机

2、。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成 70 个大气 压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。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），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的 铀 235 纯度只约占 3%4%，其余皆为无法产生核分裂的铀 238。 核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。 动力堆的发展最初是出于军事需 要。 1954 年，苏联建成世界上第一座装机容量为 5 兆瓦（电）的核电站。英、美 等国也相继建成各种类型的核电站。到 1960年,

3、有 5个国家建成 20座核电站， 装机容量 1279兆瓦（电）。由于核浓缩技术的发展，到 1966 年，核能发电的成 本已低于火力发电的成本。核能发电真正迈入实用阶段。 1978年全世界 22个国 家和地区正在运行的 30 兆瓦（电）以上的核电站反应堆已达 200多座,总装机容 量已达 107776 兆瓦（电）。 80 年代因化石能源短缺日益突出，核能发电的进展 更快。到 1991 年，全世界近 30个国家和地区建成的核电机组为 423 套，总容量 为 3.275亿千瓦，其发电量占全世界总发电量的约 16。世界上第一座核电站 苏联奥布宁斯克核电站核能发电原理 核能发电的能量来自核反应堆中可裂变

4、材料 （核燃料 ）进行裂 变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀 -235、钚-239、铀-233 等重元素在中子作 用下分裂为两个碎片， 同时放出中子和大量能量的过程。 反应中， 可裂变物的原 子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。 若这些中子除去消耗， 至少有 一个中子能引起另一个原子核裂变， 使裂变自持地进行， 则这种反应称为链式裂 变反应。实现链式反应是核能发电的前提。要用反应堆产生核能，需要解决以下4个问题：为核裂变链式反应提供必 要的条件，使之得以进行。 链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。 失去 控制的裂变能不仅不能用于发电， 还会酿成灾害。 裂变反应产生的能量要能从 反应

5、堆中安全取出。 裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大， 必 须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。世界上有比较丰富的核资源，核燃料有铀、钍氘、锂、硼等等，世界上铀的 储量约为 417 万吨。地球上可供开发的核燃料资源， 可提供的能量是矿石燃料的 十多万倍 优点：1. 核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。2. 核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3. 核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。4. 核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍， 故核能电厂所使用的燃料体 积小，运输与储存都很方便， 一座 1000

6、百万瓦的核能电厂一年只需 30 公吨的铀 燃料，一航次的飞机就可以完成运送。5. 核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受 到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。缺点：1. 核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体 积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。2. 核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境 裏，故核能电厂的热污染较严重。3. 核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。4. 核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5. 兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。6. 核电厂的反应器

7、内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对 生态及民众造成伤害。月球的核应用早在 20 世纪 60 年代末和 70 年代初，美国阿波罗飞船登月时， 6 次带回 368.194千克的月球岩石和尘埃。 科学家将月球尘埃加热到 3000 华氏度时，发现 有氦等物质。经进一步分析鉴定，月球上存在大量的氦 -3。科学家在进行了大量 研究后认为，采用氦 -3 的聚变来发电，会更加安全。有关专家认为，氦 -3 在地球上特别少，但是月球上很多，光是氦 -3 就可以 为地球开发 1 万-5万年用的核电。地球上的氦 -3总量仅有 10-15吨，可谓奇缺。 但是，科学家在分析了从月球上带回来的月壤样品后

8、估算，在上亿年的时间里， 月球保存着大约 5 亿吨氦-3，如果供人类作为替代能源使用，足以使用上千年。海洋运用铀是高能量的核燃料，1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富， 且分布极不均匀。只有少数国家拥有有限的铀矿， 全世界较适于开采的只有 100万吨，加上低品位铀矿及其副产铀化物， 总量也不 超过 500 万吨，按目前的消耗量，只够开采几十年。而在巨大的海水水体中，却 含有丰富的铀矿资源。据估计，海水中溶解的铀的数量可达 45 亿吨，相当于陆 地总储量的几千倍。 如果能将海水中的铀全部提取出来， 所含的裂变能可保证人 类几万年的能源需要。不过，海水中含

9、铀的浓度很低， 1000 吨海水只含有 3 克 铀。只有先把铀从海水中提取出来，才能应用。而要从海水中提取铀，从技术上 讲是件十分困难的事情，需要处理大量海水，技术工艺十分复杂。但是，人们已 经试验了很多种海水提铀的办法， 如吸附法、 共沉法、气泡分离法以及藻类生物 浓缩法等。核能发电发展现状与总趋势2007年，中国核电总发电量 628.62亿千瓦时，上网电量为 592.63亿千瓦时， 同比分别增长 14.61%和 14.39%。田湾核电站 2 台 106 万千瓦的机组分别于 2007 年5月和 8月投入商运， 中国核电运行机组达到 11台，运行总装机容量达 907.8 万千瓦。截至 2007

10、 年底，中国电力装机容量达到 7.13 亿千瓦，全国电力供需继续保 持总体平衡态势。 同时，随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产， 目前全国 核电装机容量已达 885 万千瓦。2007年全国水电、火电装机容量均保持超过 10的增长，分别达到 1.45 亿 千瓦和 5.54 亿千瓦。而风电并网生产的装机总容量则实现翻番，达到 403 万千 瓦。2008 年，中国统一明确了鼓励核电发展的税收政策。积极推进核电建设， 将改善中国的能源供应结构，保障能源安全和经济安全，保护环境。中国正在加大能源结构调整力度。 积极发展核电、 风电、 水电等清洁优质能 源已刻不容缓。中国能源结构仍以煤炭为主体，清洁优

11、质能源的比重偏低。官方正计划调整核电中长期发展规划，加快沿海核电发展，力争2020 年核电占电力总装机比例达到百分之五以上。 之前在核电规划中， 核电比重为百分之 四。中国目前建成和在建的核电站总装机容量为 870万千瓦，预计到 2010 年中 国核电装机容量约为 2000万千瓦， 2020年约为 4000万千瓦。到 2050年，根据 不同部门的估算，中国核电装机容量可以分为高中低三种方案：高方案为 3.6 亿 千瓦（约占中国电力总装机容量的 30%），中方案为 2.4 亿千瓦（约占中国电力 总装机容量的 20%），低方案为 1.2 亿千瓦（约占中国电力总装机容量的 10%）。中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划，准备到 2020年中国电力总装机容量预计为 9 亿千瓦时，核电的比重将占电力总容量的 4%，即是中国核电在 2020年时将为 3600-4000万千瓦。也就是说，到 2020 年中 国将建成 40 座相当