光伏發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀論文-資料下載頁
2025-06-27 23:18本頁面
【正文】 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。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，核反應(yīng)所放出的熱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%，其余皆為無法產(chǎn)生核分裂的鈾238。核能發(fā)電原理為核能發(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23钚23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。世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等，世界上鈾的儲量約為417萬噸。地球上可供開發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應(yīng)用作為緩和世界能源危機的一種經(jīng)濟有效的措施有許多的優(yōu)點，其一核燃料具有許多優(yōu)點，如體積小而能量大，核能比化學(xué)能大幾百萬倍；1000克鈾釋放的能量相當(dāng)于2400噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量；一座100萬千瓦的大型燒煤電站，每年需原煤300～400萬噸，運這些煤需要2760列火車，相當(dāng)于每天8列火車，還要運走4000萬噸灰渣。同功率的壓水堆核電站，一年僅耗鈾含量為3％的低濃縮鈾燃料28噸；每一磅鈾的成本，約為20美元，換算成1千瓦發(fā)電經(jīng)費是0．001美元左右，這和目前的傳統(tǒng)發(fā)電成本比較，便宜許多；而且，由于核燃料的運輸量小，所以核電站就可建在最需要的工業(yè)區(qū)附近。核電站的基本建設(shè)投資一般是同等火電站的一倍半到兩倍，不過它的核燃料費用卻要比煤便宜得多，運行維修費用也比火電站少，如果掌握了核聚變反應(yīng)技術(shù)，使用海水作燃料，則更是取之不盡，用之方便。其二是污染少?；痣娬静粩嗟叵虼髿饫锱欧哦趸蚝脱趸扔泻ξ镔|(zhì)，同時煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質(zhì)，也會隨著煙塵飄落到火電站的周圍，污染環(huán)境。而核電站設(shè)置了層層屏障，基本上不排放污染環(huán)境的物質(zhì)，就是放射性污染也比燒煤電站少得多。據(jù)統(tǒng)計，核電站正常運行的時候，一年給居民帶來的放射性影響，還不到一次X光透視所受的劑量。其三是安全性強。從第一座核電站建成以來，全世界投入運行的核電站達400多座，30多年來基本上是安全正常的。雖然有1979年美國三里島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故，但這兩次事故都是由于人為因素造成的。隨著壓水堆的進一步改進，核電站有可能會變得更加安全。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。 核電特性及其技術(shù)經(jīng)濟分析 核電對調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的作用是由核電的技術(shù)經(jīng)濟特性所決定的。相對于其它能源，核電是經(jīng)濟的能源。雖然核電建造成本特別是初始投資高于煤炭、石油、水電等，但其運行成本較低，投資回收以后，在核電站全部壽命期的后階段，核電成本還會有較大幅度的降低。如果從長遠的觀點，并把環(huán)境控制成本和環(huán)境保護費用考慮進去，核電的總成本比煤礦、石油、水電、太陽能都低。隨著核電機組單機容量的增大和設(shè)計、建造國產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)化率的提高，核電的造價還會有較多的降低，同煤電等比造價更低。核電還是安全、清潔的能源。核電的安全有技術(shù)和管理上的保證，從結(jié)構(gòu)和特征上講，核電反應(yīng)堆采低濃易裂變物質(zhì)作燃料，這些燃料都分布在反應(yīng)堆內(nèi)，任何情況下都不會像原子彈內(nèi)那樣緊聚在一起發(fā)生爆炸；從設(shè)計上看，核電站采取了所能想到的最嚴密的縱深防御措施，有三重屏障、多重保護并專設(shè)安全設(shè)施，故而具有固有的安全性，當(dāng)核能釋放太快時，裂變反應(yīng)會自然停止。即使發(fā)生最嚴重的地震、海嘯、熱帶風(fēng)暴、洪水等自然災(zāi)害反應(yīng)堆也能安全停閉。這些已經(jīng)理論分析和實驗證明。 核能發(fā)展展望 我國核能發(fā)電起步較晚，1991年自行設(shè)計并建造了300MW秦山核電站。1994年，引進國外技術(shù)設(shè)備，建成了大亞灣核電站。我國所有核電站的運行業(yè)績良好，部分運行指標(biāo)已達到國際先進水平。表2和3說明了我國正在運行的和即將開工的核電機組。我國在世界核能消費量前巧位國家(和地區(qū))中，僅位居第13位。2005年核電總裝機容量約870萬kw，發(fā)電量約占全國總發(fā)電量的近2%，可見在整個能源系統(tǒng)中的比重仍然很小。為了保證能源可持續(xù)發(fā)展，我國必需加快核能發(fā)展，逐步提高核能在能源供應(yīng)t中的比例。根據(jù)國家主管部委及有關(guān)單位對2050年能源發(fā)展的預(yù)測，2010年核電總裝機容t達到2000萬一2300萬kw，2020年達到3600萬一4000萬丙?？紤]到核電站至少需要5年左右的建設(shè)期，這樣在2020年以前，每年要開工建設(shè)2一3臺百萬千瓦級核電機組。4 結(jié)論總的來說，在能源經(jīng)濟方面看來，發(fā)展核電不能盲目，要使核能在促進我國社會、經(jīng)濟、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展方面起作用，需要考慮的因素眾多，如核電站布局、核電技術(shù)、核電人才等。我國的核電技術(shù)儲備力量不足，應(yīng)該積極引進技術(shù)，開發(fā)新一代核電技術(shù)，如快中子堆、高溫氣冷堆等，同時要加強核電科學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的研究和開發(fā)，進而能夠形成自主知識產(chǎn)權(quán)，提高我國核電的綜合竟?fàn)幜?。我國核電起步較晚，且由于過去20年全世界核電低潮以及其他原因，導(dǎo)致我國核能人力資源的缺乏，為滿足核電的需求，特別是在2020年能夠?qū)崿F(xiàn)核電的戰(zhàn)略目標(biāo)，迫切需求大批核電人才，這就要求國家相關(guān)單位加快核電人才的培養(yǎng)。只有全面考慮了核電發(fā)展的影響因素，核電才能積極健康地發(fā)展。參考文獻
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