能源概论

《能源概论》结课论文

（2014-2015学年第一学期）

核能技术在阳江开发利用

姓名：杨德锋

学号：130202061028

班级：软件工程6班

授课老师：廖爱群

成绩：

核能技术在阳江开发利用

摘要：核能（或称原子能）是通过转化其质量从原子核释放的能量，因而产生的能量非常多。核能发电英文：nuclear electric power generation 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。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。在所有能源中，核能的二氧化碳排放量最低，所以未来能源方向将会更好发展！

关键词：产能高；经济性；碳排放低；安全性高；发展趋势

一、从产能高：

核电厂每年要用掉50吨的核燃料，只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤，则需要515万吨，每天要用20吨的大卡车运705车才够。如果使用天然气，需要143万吨，相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来，刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。煤炭的形成是经过上百万年的，而核能存储量非常多。不但消耗的，而且产能高，这样我们的能源可以得到很好解决！

二、经济

经济我们是看他的发电成本，不要说投资建造多因此说不经济的。基建投资费用、安全防护费用、核燃料费用，以及核电站退役处理费用。核电发展初期，不仅基建投资费用昂贵，核燃料生产过程复杂，需要庞大的设备，加上特殊的安全措施需要，核能发电成本高于火电成本1倍以上。到60年代，核能发电成本已接近火电成本。到80年代，核电的成本已低于火电。据美国1984年统计，核电成本为2.7美分/千瓦时，而燃煤的发电成本为3.2美分/千瓦时，燃油发电成本为6.9美分/千瓦时。

三、安全性

即在设计时就分三个层次进行安全设防：第一，通过设计逾度、质量管理、运行人员培训等措施提高可靠性，尽量减少事故。第二，设置安全系统，一旦事故发生，防止堆心损坏。第三，在发生概率极低的堆心损坏事故后，安全系统将尽量限制放射性物质向环境释放。执行辐射防护三原则：核能发电的辐射安全同样遵循国际上广泛采用的辐射防护三原则，即实践的正当性、辐射防护的最优化、个人所受的剂量当量不得超过国际辐射防护委员会对相应情况所建议的限值。

四、核能利弊以及发展趋势：

1.利：

（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。

（4）.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。

2.弊：

（1）.为核裂变链式反应提供必要的条件，使之得以进行。

（2）.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。（如切尔诺贝利核电站和福岛核电站等等）

（3）.裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。

（4）.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。

（5）.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。

（6）.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。

（7）.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。

（8）.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

（9）.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

（10）.核电厂的反应器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。

3.发展趋势：

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座相当于大亚湾那样的百万千瓦级的核电站。

从核电发展总趋势来看，中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行，当前发展压水堆，中期发展快中子堆，远期发展聚变堆。具体地说就是，铀资源，采用铀钚循环的技术路线，中期发展快中子增殖反应堆核电站；远期发展聚变堆核电站，从而基本上“永远”解决能源需求的矛盾。全球核电站数量：据国际原子能机构统计，在去年全世界正在运行的核电站中，美国最多，达104座；法国59座，英国和俄罗斯也都在30座以上。2001年核发电量在国内总发电量中所占比例超过20%的有19个国家，比2000年增加了两个。其中，立陶宛比例最高，达到78%，比利时和斯洛伐克超过50%，乌克兰、瑞典和保加利亚3国则都在40%以上，韩国等8个国家也占到31%到39%之多。目前世界最大的核电站是日本福岛核电站,总装机容量8814万千瓦,为沸水堆.