浅析核能在新能源中的重要地位

浅析核能在新能源中的重要地位摘要：经济的发展、能源的短缺，促使核电工业迅速崛起。核能以其独有的优势受到了世界各国的重视与欢迎。然而在发展核技术的同时也给周围环境造成了一定程度的放射性污染。本文介绍了核能所具有的各种优势、核能在国能外的动用情况、运用方式、存在的问题以及发展前景，综合阐述了发展核能的必要性。关键词：新能源、核能、优势引言：21世纪科技高速发展，经济日益提升，而作为支撑我国经济高速发展的支柱之一，能源在其中占据了举足轻重的地位。而在现在的中国更是经过高铁热之后逐渐转变向核能热，与传统能源相比，核能具有高能效、低污染、经济、可持续发展的优点。对核能技术的应用也将变得越来越广泛。以习近平总书记为首的领导班子也将新能源发展、核能发展放在中国全面发展的前列。我国出台的“十一五”核电规划提出，到2020年，核电装机容量将达到4000万千瓦，将占全国发电量的4％，平均每年就要兴建一个相当于大亚湾核电站的核电站。作为主要核电能源，铀矿资源在我国湘、赣、粤等地区已被大量开采。此外，由于核武器等战略能源储备以及民用科研需要，开发越来越多的铀矿和伴生放射性矿产资源已是大势所趋。一、新能源的概述新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。而新能源就煤炭等能源也具有资源丰富，普遍具备可再生特性，可供人类永续利用；能量密度低，开发利用需要较大空间；不含碳或含碳量很少，对环境影响小；分布广，有利于小规模分散利用；间断式供应，波动性大，对持续供能不利；除水电外，可再生能源的开发利用成本较化石能源高等优点。其中核能是非常可观的优质能源，其是是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能的释放主要有三种形式：A.核裂变能（所谓核裂变能是通过一些重原子核（如铀-235、钚-239等）的裂变释放出的能量）B.核聚变能（由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结合成一个较重的原子核，同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应，其释放出的能量称为核聚变能。）C.核衰变(核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式，因其能量释放缓慢而难以加以利用)。二、核能的优势首先，核能发电不像化石燃料一样向大气排放大量的污染物质，这样就避免了大气污染的问题和一系列诸如温室效应等打破自然调节能力的不良效应；然后，核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途，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；最后，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。因而，面对当今的环境问题和化石资源短缺问题，核能势必是我们获得能源的首选途径。总体来讲核能共有以下优点：一是能量密集，功率高，为其它能源所不及。这一特点决定了它的运输量小，可以减缓交通运输压力。二是在能量储存方面，核能比太阳能、风能等其它新能源容易储存。核燃料的储存占地不大，在核船舶或核潜艇中，通常两年才换料一次。相反，烧重油或烧煤设备需庞大的储存罐或占地很大。三是核能比较清洁，不会产生二氧化碳。四是核电比火电“经济”。电厂每度电的成本是由建造折旧费、燃料费和运行费这三部分组成。经验证明，核电厂的发电成本要比火电厂低15％～50％。三、核能的缺点1.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。2.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。3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。6.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。四、核能发展的必要性如今，火力发电仍然是我国主要的电力供应方式。煤炭在我国的能源结构中占有主导地位。根据中电联相关报告，到2010年年底，全国装机容量9.66亿千瓦。其中水电含抽水蓄能，21606万千瓦，占22.36%；煤电6.55亿千瓦，占67.79%；核电1082万千瓦，占1.12%。风电2958万，占3.06%；气点2642万千瓦，占2.73%。其他生物质等发电344.2万千瓦，占0.36%。据估计我国现有煤炭资源最多可供使用200年。据估计，在世界上核裂变的主要燃料铀和钍的储量分别约为490万吨和275万吨。这些裂变燃料足可以用到聚变能时代。据估计，地球上可供用于核聚变的氘和氚的数量，可供人类使用上千亿年。燃煤发电产生大量的温室气体二氧化碳以及硫氧化物、氮氧化物等有害气体，还产生粉尘等，对环境影响巨大。我国核电事业从上世纪八十年代起步，发展到现在，已经在国家电力系统中占有不小的地位。据统计，截止2012年底，全国发电装机容量达到11.44亿千瓦，其中核电1257万千瓦。国家预计，2020年，核电总装机容量达到36~40GW。总之，发展核能是我国必须要走的一条道路，核能的时代已经到来。我国的核能事业，必将在未来书写新的篇章。五、核能的安全性虽然对核设施产生的辐射照射对工作人员和周围居民的健康影响还存在一些争论，但一般而言，核设施在正常运行工况下的环境安全性已被人们所广泛接受。事实上，像核电站这样的大型设施，在正常运行工况下对周围公众产生的辐射远远低于天然本低的辐射水平。在我国，要求核电站正常运行况下对周围居民产生的年辐射剂量不得超过0.25mSv，而我国目前核电站实际产生的辐射剂量己远远低于这个限值。在世界范围内，天然本低的平均辐射水平为2．4mSv，我国为2．3mSv。科学已证明，核电对公众健康的影响远远小于人们日常生活中所遇到的许多健康风险，即使对核能持批评态度的CSU对核电风险的评价结果也是如果。核能系统事故条件下可能产生的辐射后果是影响核能公众接受性的一个关键因素。几十年运行经验表明，现有核电机组的设计与运行是足够安全的，核安全固然是公众关心的重大问题，但从技术上来说它已不是核电发展的主要障碍。目前全球核电对电力工业的贡献，一直维持在17%左右，它已经是一项成熟的技术，而不是实验室规模的研究课题，核电已经是一个工业行业。所以我们必须把核电作为一个行业，考虑它在市场竞争中的存活。在此条件下，核电的经济竞争力，已经上升为主要因素。为此，我们的核安全要求必须是适度的，它对社会产生的风险，以大大小于其它替代能源可能产生的社会风险、大大小于其它社会活动所产生的社会风险、大大小于因缺电所带来的社会总风险为限。总的来说，核能的基本安全还是有保证的。经过几代科学家的持续努力，核电站的安全性取得了重大进展。科学家早就将防止“燃料棒熔化”锁定为核电站安全的关键，并找到了目前看是较有效的应对方法。核能专家指出，从三哩岛、切尔诺贝利到福岛核电站事故，都是因为在需要冷却的时候不能冷却，导致燃料棒熔化造成核辐射。现在各国包括我国正在发展的第三代核电技术，则比较有效地解决了这个问题。六、总结核能是一种新兴的能源，其在重多方面都取得优异成果，而就现在的能源发展趋势，核能的发展也是势在必行，与传统能源相比，核能具有高能效、低污染、经济、可持续发展的优点。对核能技术的应用也将变得越来越广泛。以习近平总书记为首的领导班子也将新能源发展、核能发展放在中国全面发展的前列。我国出台的“十一五”核电规划提出，到2020年，核电装机容量将达到4000万千瓦，将占全国发电量的4％，平均每年就要兴建一个相当于大亚湾核电站的核电站。我相信，在未来我国的核电事业也会走上一个新的高峰。参考文献：【1】国家发展改革委员会.《核电中长期发展规划（2005~2020年）》，中新网，2007年11月4日【2】李毅、伍浩松.全球新建核电机组现状.中国核工业报，2008年4月16日8版【3】唐有根《能源之核能》[D]中南大学，2013年12月5日【4】百度文库，《新能源的优缺点》、《核能的安全及发展》、《论中国核能发展的必要性》的[N]