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為什麼都在大力建核電站

圖文 更新时间:2024-06-27 02:38:58

為什麼大多數核電站都建在海邊,難道是怕出現核洩露方便往海裡排污嗎?既然核電站那麼危險,我們又為何要建設它呢?

為什麼都在大力建核電站(為什麼核電站都臨海而建)1

其實核電站是依水而建,并不是依海而建。雖然我國的核電站大多數是建設在海邊的,但世界上有超過50%的核電站是建設在内陸河邊的,這些核電站就是内陸核電站。

将核電站建設在水邊的原因
  1. 水是最終冷源,用來冷卻乏氣。因為核電站的蒸汽在汽輪機裡做功後出來的是乏氣,也就是間接用蒸汽設備排放的高溫凝結水中夾帶(閃蒸)沒有被污染的低溫蒸汽,而乏氣是無法再給水泵運輸的,需要在凝汽器中冷卻成凝結水,凝結水通過水泵再打入到蒸汽發生器中。當然了,海水溫度對機組功率會有一定影響:比如同樣的冷卻水參數可以在遼甯滿功率運行,但是在海南就達不到滿功率。
  2. 考慮到方便大件設備的運輸。因為核電站的蒸發器重達270多噸,壓力容器重達300多噸,穹頂重達400多噸,這些設備很多都是從國外進口的,從海路運輸到核電站自備碼頭,建設在海邊會方便這些設備的運輸。
  3. 為了減少輸電的成本。因為核電站發出的電能主要是供給經濟發達的地區,而沿海地區工業發達發出的電能可以就近上網。雖然我國新疆、甘肅等地區風能資源豐富,但是屢屢爆出有棄風現象,一個主要的原因就是輸電成本高,或者是沒有協調好輸電沿途各省份的利益,所以幹脆就不能發電了。
  4. 出于安全的考慮。因為核電站在事故工況下需要穩定的水來冷卻,如果是依靠輸送等方式來提供水源,那麼萬一出現地震等自然災害就會失去水源,但如果是建設在海邊就不會有這方面的擔憂,事故工況下可以有穩定的水來冷卻。

為什麼都在大力建核電站(為什麼核電站都臨海而建)2

我國核電站目前的确全都集中在沿海并且是經濟發達省份,相比于内陸省份有地理、經濟和戰略等方面的優越性,但是這不意味着核電站非要建在海邊,因為海水每年的溫度變化很大夏天水溫很高,冬天水溫偏低,而堆芯冷卻水出口溫度一般要穩定在290度左右,所以根據熱力學我們知道冷源溫度越低、熱效率越高,而内陸湖泊河流水溫常年都低于海水,所以理論上内陸水源其實更有優勢。比如法國就有很多核電站建在内陸地區,利用河水和湖水作為冷源,并且法國核電的供電比例高達80%,技術也相當發達。當然了,我國在反應堆技術上經過多年的引進和其他國家相比已經不存在什麼特别本質的差距 而且法國大多數的核電站也并沒有使用最新的三代技術。

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但我國雖然地大物博,想在内陸尋找人口稀疏、地質穩定、水源充足的地方并不是那麼難,但關鍵在于我國國内人均水資源其實比較缺乏,這也意味着大多數河流、湖泊和水庫都是當地的飲用水和灌溉水來源。如果你喝的水的水源地上遊有核電站,出于對核輻射的恐懼,核電站建在内陸很可能會在當地引起巨大的争議。而一聽到核電站估計有很多人的第一反應就是“輻射”兩個字。

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那麼核電站的輻射到底有多大呢?

我們先明确一個概念:一切物體都會産生輻射,隻是強弱不同。一次性小于250毫希的輻射是不會對我們的身體健康産生影響的。我們以大亞灣核電站為例:它周圍的輻射量隻有0.01毫希/年,也就是說在核電站旁待一年的輻射量相當于地鐵過一次安檢,待兩年相當于照一次x光胸片。在日常生活中來自核的輻射僅占1%,而來自食品和飲用水的輻射占到11%。我們從核電站周圍的環境狀況也可以看出輻射的強弱,還是以大亞灣核電站為例:自87年動工起,幾十年來大亞灣核電站周圍的輻射數據與投産前相比沒有變化,陸地以及海洋生物種群數量也沒有變化。

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那是什麼使核電站的輻射變得這麼低呢?

我們為了屏蔽放射性設立了四道屏障:

  • 一是使用燃料棒将98%的放射性物質控制在裡面,保證不會外洩;
  • 二是燃料包殼将燃料棒保護起來使物質不至于外洩;
  • 三是一回路容器邊界将大部分放射性控制住,在正常狀态下放射性是不會跑出一回路的;
  • 四是有安全殼90厘米厚的混凝土将放射性屏蔽在其中,用來保證外界生物不受到放射性的危害。

可能你還是會想到福島核洩露,但我們國家的核電站是壓水堆,而福島核電站為沸水堆這兩種堆型的主要差别是沸水堆一回路的高溫蒸汽,直接被用來推動汽輪機做功,這裡的高溫蒸汽具有較強的放射性,而壓水堆一回路是封閉獨立開來的,推動汽輪機做功的蒸汽放射性極小。

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發展核電是有一定的必要性:

因為當前環境問題日益突出,而火電廠由于燃煤原因存在着嚴重的環境污染問題,如硫化物 氮氧化物和煙塵等等;其次煤燃燒還産生大量的二氧化碳,雖然它不是污染物但地球可容納的二氧化碳量隻有那麼多(參與C循環),超過地球的底線就會導緻一系列的問題:比如溫度上升、冰川融化和海平面上升等。大氣中的二氧化碳就像一層厚厚的玻璃使地球變成了一個大暖房,而核電的優勢就能解決這些問題。

  • 首先核能是高效的能源,因為核能體積小能量大,核能比化學能大幾百萬倍。1000克鈾釋放的能量相當于2400噸标準煤釋放的能量,一座100萬千瓦的大型燒煤電站每年需要原煤300到400萬噸,而運送這些煤大約需要2760列火車,相當于每天8列火車,别忘了還要運走4000萬噸灰渣,而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1千瓦發電經費是0.001美元左右,這和傳統發電成本相比便宜許多,并且由于核燃料的運輸量小,所以核電站就建在最需要電的工業區附近;
  • 其次核能是清潔的能源,火電站會不斷向大氣排放二氧化硫和氧化氮等有害物質,同時煤裡的少量鈾、钛和鐳等放射性物質也會随着煙塵飄落到火電站的周圍去污染環境,而與同等規模的燃煤電站相比,紅沿河核電站6台機組全部投産使用後每年将減排二氧化碳約3600萬噸;
  • 最後核能其實是安全的能源,核電是世界上最安全的行業之一,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年美國三裡島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯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。近二十多年來隻發生過一起堆芯融化的嚴重事故,也就是福島核事故,但它的堆型是沸水堆不同于我國的壓水堆,随着壓水堆的進一步改進,核電站有可能會變得更加安全。

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所以,核電站建在水邊不管是出于經濟還是安全來考慮,都是有一定道理的,而我們發展核電站也是具有積極作用的。

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