论核电站在我国的发展前景

能源科学导论作业论文题目：论核电站在我国发展前景学院：能源与动力工程学院班级：14级卓越班学号：201423060431姓名：陈磊2015年11月7日星期六2/5论核电站在我国的发展前景陈磊20142306043118874887417摘要随着化石燃料的紧缺和污染加重，核电是当今唯一可规模化应用的新能源，发展前景非常好。但是日本的核泄漏事件，给世界核电发展带来了新的问题和挑战。在本文中我准备从各个发面来探讨一下核电站在我国的发展前景，分别从：核电发电原理，原料，发电效率，经济效率和隐藏的危害等方面讨论。关键词核电；发展；现状；走向AbstractWiththeshortageoffossilfuelsandpollution,nuclearpoweristheonlylarge-scaleapplicationofnewenergy,thedevelopmentprospectsareverygood.ButthenuclearleakinJapanhasbroughtnewproblemsandchallengestothedevelopmentofnuclearpowerintheworld.InthispaperIpreparedfrommanyaspectstodiscussthenuclearpowerplantinChina'sdevelopmentprospects,respectively,fromnuclearpowergenerationprinciple,rawmaterials,powergenerationefficiency,economicefficiencyandhiddenharmdiscussion.KeywordsNuclearpower;development;currentsituation;trend引言火力发电会产生一系列问题，而核电具有很多优势。我国发展核电的二十多年来，取得了良好的业绩，具备了推进核电建设的基础条件。世界各国都很重视核电发展，虽然日本核泄漏事件让各国对核电更加谨慎，但核电的发展前景依然看好。中国地大物博、资源丰富，自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。煤炭保有储量为10024.9亿吨，精查可采储量893亿吨；石油的资源量为930亿吨，天然气的资源量为38万亿立方米，现已探明的石油和天然气储量只占资源量的约20%和约3%；水力的可开发装机容量为3.78亿千瓦，居世界首位；新能源与可再生能源资源丰富，风能资源量约为16亿千瓦，可开发利用的风能资源约2.53亿千瓦，地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准煤，探明储量为31.6亿吨标准煤，太阳能、生物质能、海洋能等储量更是属于世界领先地位。但因我国人口众多，能源资源相对匮乏。我国人口占世界总人口21％，已探明的煤炭储量占世界储量的11％、原油占2.4％、天然气仅占1.2％。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半，石油仅为十分之一。我国1997年一次能源生产量为13.34亿吨标准煤，人均能源消费量仅为1.165吨标准煤，人均电量为893kWh，不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半，居世界第89位。北美人均能源消费量超过10吨标准煤，欧洲及独联体人均能源消费量为5吨标准煤。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国年人均能源消费量将逐年增加，到2050年将达到2.38吨标准煤左右，相当于目前世界平均值，远低于发达国家目前的水平。人均能源资源相对不足，是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素，这也是发展新能源与可再生能源，开辟新的能源供应渠道的一个重要原因。因而讨论核电站的发展前景就尤为必要了。1.核电发电原理核能发电与火力发电非常相似，只是燃料不同，核能发电的原理和水力、火力发电厂有同样的共通点，就是设法使涡轮机(turbine)转动，以带动发电机切割磁场，将机械能转变为产生电能。其中主要的不同点在于推动涡轮机所用的动力来源。水力电厂以大量的急速流动水(例如由水坝或瀑布引出)直接推动涡轮机，而核能电厂与火力电厂则利用大量高温、高压之水蒸气推动涡轮机，其中核能电厂是靠核分裂所释放出的能量、火力电厂则是靠燃烧煤炭、石油或天然气等化石燃料以产生蒸汽。3/5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。2.核电与火电的比较火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过热能来加热水，使水变成高温产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。在所有发电方式中，火力发电是历史最久的，也是最重要的一种。但是由于地球上化石燃料的短缺，火力发电不能持久。而且火力发电带来了一系列的环境问题，如噪音污染、粉尘污染、温室效应、酸雨等。核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如，一座100万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨，而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染，几乎是零排放，对于发展迅速环境压力较大的中国来说，再合适不过。3．我国利用核能发电的现状3.1核电建设和运营取得良好业绩自1991年我国第一座核电站—秦山一期并网发电以来，我国有6座核电站共11台机组906.8万千瓦先后投入商业运行，8台机组790万千瓦在建。截至目前，我国核电站的安全、运行业绩良好，运行水平不断提高，运行特征主要参数好于世界均值；核电机组放射性废物产生量逐年下降，放射性气体和液体废物排放量远低于国家标准许可限值。秦山一期核电站已安全运行20年，最近一个燃料循环周期还创造了连续安全运行400天的新记录。大亚湾核电站近年的运行水平与核能发达国家的水平相当，运行业绩进入了世界先进行列。3.2我国已具备积极推进核电建设的基础条件经过各有关部门的共同努力，我国已具备了积极推进核电建设的基础条件。在工程设计方面，我国已经具备了30、60万千瓦级压水堆核电站自主设计的能力；部分掌握了百万千瓦级压水堆核电站的设计能力。在设备制造方面，自上世纪七十年代即具有了一定的研制能力。目前，可以生产具有自主知识产权的30万千瓦级压水堆核电机组成套设备，按价格计算国产化率超过80%；基本具备成套生产60万千瓦级压水堆核电站机组的能力，经过努力，自主化份额可超过70%；基本具备国内加工、制造百万千瓦级压水堆核电机组的大部分核岛设备和常规岛主设备的条件。在核燃料循环方面，目前已建立了较为完整的供应保障体系，为核电站安全稳定运行提供了可靠的保障，可以满足目前已投运核电站的燃料需求。在核能技术研发方面，实验快中子增殖堆和高温气冷实验堆等多项关键技术取得了可喜进展。在核安全法规及核应急体系建设方面，结合国内核电的实际情况，我国目前已经初步建立了与国际接轨的核安全法律法规；制订了核设施监管和放射性物质排放等管理条例，建立了中央、地方、企业的三级核电厂内、外应急体系4．我国核电发展前景展望4.1我国核电发展前沿目前，我国核电发展正面临着千载难逢的好机遇，习主席构建世界棋盘一带一路世界共享、当起核电推销员、总理的三架马车、走出国门的唱响、在国家政策的大力支持以及雄厚财政的支撑使得我国核电发展进入了“黄金时期爆发期”，核电必将成为中国能源结构优化4/5发展旺盛是后期中国企业转型高速发展旺盛的保障。习主席、和总理、推销中国核电企业正力推“华龙一号”在阿根廷、巴基斯坦、英国、罗马尼亚、沙特、非洲、乌克兰、泰国、南非、巴西、孟加拉国等39国家。中国核电有22公司、掌控核心技术就4家公司。4.2我国能源需求分布现状优势我国是能源生产大国，我国也是能源消费大国，我国电力结构和能源布局极其不合理。现阶段能源结构中，火电比重过大，占80%左右，水电占18%左右，核电只占了不到2%。全国大约有70%的煤炭资源集中分布在山西、陕西、内蒙古等中西部地区，80%以上的水利资源分布在我国西南地区，而经济发达，人口稠密的远海地区却缺乏能源。并且以煤电为主的电力生产带来了严重的环境污染，一座百万千瓦级的燃煤电厂，每年产生二氧化碳650万吨、二氧化硫1700吨、氮氧化物400吨，还有大量的灰尘、固体颗粒等。如果没有更积极的政策，中国2020年的二氧化碳排放可能还要比2008年水平增加43亿吨左右。在阶段性能源需求仍保持较高增长的前提下，我国必须合理优化调整目前的能源结构，核电等新能源以替代煤炭等化石能源，其中核电有着其他能源不能替代的优势。水电有枯水期，风电有季节性问题，而核电是清洁高效的能源，污染少、温室气体接近零排放。燃料需求少，同时换料周期长，一座百万千瓦核电站一年仅需30吨核燃料，而同等规模燃煤电站一年需要300万吨，而且核电站平均一年多才更换一次燃料，对运输的依赖很小。可以说，我国能源要支撑国民经济的快速增长以及减少污染气体要降低到45%的排放目标，雾霾自然消失，发展核电是十三五唯一的选择。4.3我国核电现在分布中国核电是从1985年真正起步的。截止目前，我国已有秦山一期、二期和三期核电站的5台机组，田湾核电站的2台机组，大亚湾核电站的2台机组和岭澳核电站的2台机组共11台机组投入运行，总装机容量910万千瓦。这些核电基地集中分布在远海的广东、江苏、浙江三个省，为这几个省的经济发展做出了巨大的贡献。原有的核电基地得到扩建总装机容量则高达2430万千瓦。十三五核电国家《核电长期发展规划》，中国核电快马加鞭。除了广东、浙江、江苏、辽宁、福建、山东已经事实上成为核电基地外，将新增核电发展规划、沿海的海南，湖北、湖南、江西、安徽、广西、吉林、四川、重庆等地也争相成为第一批内陆核电站的所在地。，纷纷开展前期准备工作。与此同时，辽宁、吉林、安徽、河南、四川、重庆等地区也纷纷宣布本省核电规划。截至目前，涉及核电规划的省份已经增加到21个，占据了中国的2/3。4.4我国核电技术已经走在世界前列中国一重已掌握了三代核电技术AP1000“心脏”——反应堆压力容器的核心技术，打破世界51项世界纪录成为世界惟一兼备三代堆核岛铸锻件和成套设备制造能力的企业、完全是我国自主完全具有知识产权的中国品牌的大型先进压水堆核电技术三代半核电。“华龙一号”将成为世界核电工业领军者。4.5我国核电面临的挑战十三五规划、核电发展势头非常迅猛，全国只有少数几个省没有核电项目规划。照国家发改委提出的目标和目前核电发展与能源结合的势头，统一技术路线全部用3代核电技术、我国在2020年以前平均每年要上10-12个左右的百万千瓦级核电机组、历史罕见比当年高铁发展还猛，十三五规划全部用中国一重的AP1000“心脏”——反应堆压力。过去的二代将逐步换成中国自主中国一重研制AP1000“心脏”——反应堆压力的三代核技术。中国的三代核电可以是世界最安全的核电技术、可抗击12级地震。4.6我国核电十二五的领悟十二五规划后期核电处于停顿期原因是以前机组采用的技术可谓五花八门，以前既有田5/5湾的俄罗斯AES-91技术，秦山三期的加拿大CANDU6技术，大亚湾的法国M310技术、岭澳的法国CPR1000技术以及国内自主设计的秦山一期CNP300技术，中国发展部也意识到了核电技术不统一将给我中国后期带来严重损失.结语很多人会担心核辐射的问题，但这不能成为我们抵制核电的理由。事实上，我们每天坐在电脑前，手不离手机，受到的辐射甚至比核电的辐射还要多。在温室效应、酸雨等环境问题突出的今天，太阳能、生物质能等新能源又不能大量利用，核电必然成为我们首要的选择。我相信核电会有很好的发展前景。参考文献[1]国家核电中长期发展规划(2005～2020年)．中国新闻网，2007[2]世界核电发展走向．《瞭望新闻周刊》，2011[3]中国核电发展十三五规划研究报告，2015[