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《核能發(fā)電的發(fā)展歷史和前景》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、核能發(fā)電的發(fā)展歷史和前景摘要:利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進行發(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輪發(fā)電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個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。關(guān)鍵詞:新能源 核能 前景 核能發(fā)電利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱,將水加熱成高溫高壓,利用產(chǎn)生的水蒸氣推動蒸汽輪機并帶動發(fā)電機。核反應(yīng)所放出的熱
2、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%,其馀皆為無法產(chǎn)生核分裂的鈾238?! ∨e例而言,核四廠每年要用掉80噸的核燃料,只要2支標(biāo)準(zhǔn)貨柜就可以運載。如果換成燃煤,需要515萬噸,每天要用20噸的大卡車運705車才夠。如果使用天然氣,需要143萬噸,相當(dāng)于每天燒掉20萬桶家用瓦斯。換算起來,剛好接近全臺灣692萬戶的瓦斯用量。過程 核能→水和水蒸氣的內(nèi)能→發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械能→電能。歷史 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
3、成世界上第一座裝機容量為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1960年,有5個國家建成20座核電站,裝機容量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)電真正邁入實用階段。1978年全世界22個國家和地區(qū)正在運行的30兆瓦(電)以上的核電站反應(yīng)堆已達200多座,總裝機容量已達107776兆瓦(電)。80年代因化石能源短缺日益突出,核能發(fā)電的進展更快。到1991年,全世界近30個國家和地區(qū)建成的核電機組為423套,總?cè)萘繛?.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
4、核電站. 中國大陸的核電起步較晚,80年代才動工興建核電站。中國自行設(shè)計建造的30萬千瓦(電)秦山核電站在1991年底投入運行。大亞灣核電站于1987年開工,于1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。原理 核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆中可裂變材料(核燃料)進行裂變反應(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碎片,同時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中子后發(fā)生裂變并放出兩三個中子。若這些中子除去消耗,至少有一個中子能引起另一個原子核裂變,使裂變自持地進行,則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。優(yōu)點 1.核
5、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?! ?.核能發(fā)電不會產(chǎn)生加重地球溫室效應(yīng)的二氧化碳?! ?.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,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送?! ?.核能發(fā)電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟情勢影響,故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。缺點 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
6、放射線,故必須慎重處理,且需面對相當(dāng)大的政治困擾?! ?.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?! ?.核能電廠投資成本太大,電力公司的財務(wù)風(fēng)險較高。 4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉(zhuǎn)?! ?.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。 6.核電廠的反應(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。一種新能源—核電站 目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍處于絕對優(yōu)勢,但此種能源不僅燃燒利用率低,而且污染環(huán)境,它燃燒所釋放出來的二氧化碳等有害氣體容易造成"溫室效應(yīng)",使地球氣溫逐年升高,造成氣候異常
7、,加速土地沙漠化過程,給社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響。與火電廠相比,核電站是非常清潔的能源,不排放這些有害物質(zhì)也不會造成"溫室效應(yīng)",因此能大大改善環(huán)境質(zhì)量,保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境?! ∈澜缟虾穗妵业亩嗄杲y(tǒng)計資料表明,雖然核電站的投資高于燃煤電廠,但是,由于核燃料成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于燃煤成本,相反核燃料反應(yīng)所釋放的能量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化石燃料燃燒所釋放出來的能量,而且核燃料取之不皆,這就使得目前核電站的總發(fā)電成本低于燒煤電廠。核能是可持續(xù)發(fā)展的能