红沿河核电站 大连红沿河核电站
在全球范围内,我们随处可见利用各种能源进行发电的设备,除了石油、煤炭等化石能源发电外,还有利用水能、风能、太阳能进行发电的设备。
太阳能发电
当然了,核电站也是我们不能忽视的一大重要发电设备,不过很多人提到核能,应该就会想到核辐射,认为这是一种不好的发电方式。
但其实,核电是一种清洁能源,在控制标准下,核电站不仅不会污染环境,而且还比其他能源具有更高的发电效率。
接下来我们就来了解一下,我国辽宁红沿河核电站全面投产,装机容量仅三峡的29%,但设计发电量达其54%。
核电站
核电是一种清洁能源
在世界范围内,很多发达国家都已经修建了核电站,不过在过去,却出现了很多核泄漏的事故,比如切尔诺贝利核电站和福岛核电站。
但是现在,在取得核电站安全生产保障技术下,很多国家都已经拥有了相关技术,比如中国。
不仅能够避免高温熔断导致的核泄漏事故,而且还可以对核废料进行安全处理,最大限度地避免其对人体造成的危害,以及对环境带来的污染。
核泄漏很可怕
核电站利用的其实是原子核的裂变,其中的燃料就是天然存在的化学元素——铀。
这种元素具有强大的产能效应,1千克铀-235,在裂变后释放出来的能量相当于2700吨标准煤燃烧产生的能量。
核能发电的过程
我们通常看到的核电站,是一个高大的建筑物,而核反应就发生在其中。
其实整个过程和火力发电极为相似,只是我们将锅炉换成了核反应堆和蒸汽发生器。
火力发电
核反应的核心是涡轮发动机,由涡轮机和发电机构成,需要随时检测和控制和反应。
将铀元素加工成颗粒后,密封在金属管中,随后焊接成燃料束,并插入排管大罐中,也就是核反应堆的核心。
在反应堆堆芯中有几百个组件,当200多个排管被绑在一起形成燃料后,控制棒就会控制铀的裂变速率,从而使其产生热量。
核能发电
在燃料束周围,铀大量的重水,这些热量就会将重水加热,然后经过一系列操作来到蒸汽发生器后,就可以将热量传递给普通水。
当水不断加热转化为蒸汽后,就会在高压的作用下,从管道输送到涡轮机中,随后利用汽轮发电机发电。
在这个过程中,它几乎可以达到零排放,所以是当之无愧的清洁能源。
核能是清洁能源
我国最大的核电站——红沿河核电站
我国在掌握了从海水中提取铀的技术,并不断钻研核能发电技术后,才开始推广核电站并不断扩大规模。
我国目前已经修建了多座核电站,截至2022年5月,大陆运行的核电机组就达到54台,总装机容量达到5581万千瓦,在全球排名第三。
如今中国广核集团有限公司发布信息,表示辽宁红沿河核电站6号机组已经具备商业条件。
6号机组
这意味着该核电站的一二期工程,共6台机组已经全面投产。
总装机容量超过671万千瓦,尽管只有我国三峡水电站的29%。
但是它的设计年发电量可以达到480亿千瓦,是三峡设计年发电量的54%以上,几乎可以满足辽宁省20%的用电量。
红沿河核电站,不仅是东北首座核电站,也是我国正在运营中的最大核电站,是世界上第三大核电站。
红沿河核电站
红沿河核电站拥有先进技术
2007年,红沿河核电站就开始建设,在一期工程中,使用的4台机组都采用了具有我国自主知识产权的CPR1000核电技术。
这意味着在核电站建设方面,我国自主可控的相关核心技术没有被国外“卡脖子”。
这4台机组在2016年已经全面投产,而二期工程在2015年也开始建设。
CPR1000模型
并且此时我们已经采用了全面升级的ACPR1000核电技术,这期间工程师吸取一期工程的经验,对38项技术进行改进,其中包括蒸汽发生器二次侧非能动余热排出、非能动应急高位冷却水源、非能动堆腔注水等。
这些新机组已经达到了核电技术的三代水平,在发电能力、安全性能上都已经是全球顶尖水平。
其中涉及的核电设计、建造和材料等,都已经确立了本国标准,并且国产率达到90%以上,由此可见我国技术进步的速度之快。
第三代核电技术
其中最重要的一大技术难点,就是仪控系统,这可以说是核电站的“神经系统”。
长期以来,这都是我国建设核电站的难点,但经过研究团队十多年的努力后,仍旧被我们攻克。
为5、6号机组提供了,我国自主生产的核电站数字化仪控系统——和睦系统。
核电站的优势
那么核电站究竟具有怎样的优势,能够达到如此高的发电效率呢?
核电站具有更大的效能
如果和三峡水电站相比,那核电站就具有很少停机的优势。
三峡水电站
尽管三峡水电站是我国最大的发电站,但是却受到水量的影响。
在丰水期,发电量就会很高,几乎全部的机器都可以一块发电,但是枯水期就会受到限制,需要关闭一部分机组才能运行。
所以发电量并不稳定,风电站也是如此。
但是核电站就很少受到这样的影响,只要一直填装燃料,它就可以一直发电,不会受其他因素的影响。
而且世界上有丰富的核资源,其中核燃料就包括铀、钍氘、锂、硼等。
金属铀
现在我们使用的铀储量大约是417万吨,这些能够开发的核燃料资源,提供的能量是化石燃料的十多万倍。
也因此,如果拥有相同容量的发电机组,那么水电站和风电站每年的发电量,就会比核电站和燃煤电站少。
核电站能减少污染
而与燃煤电站相比,核电站又具有减少环境污染的作用。
就拿红沿河核电站来说,每年发电量达到480亿千瓦,要达到同等的标准,燃煤电站需要标准煤1452万吨,其排放的二氧化碳则达到3993万吨。
燃煤电站释放大量二氧化碳
而核电站却可以达到零二氧化碳排放,因此环保效益相当于每年种植10.8万公顷森林。
另外红沿河核电站还和国家电投东北电力有限公司,签署了《核能供暖示范项目建设运维合作协议》。
建成了我国第一个核能供暖项目,并且已经进入实施阶段。
在供热期,可以对周边红沿河镇24.24万平方米的地区,进行核能供暖。
这可以为我国节约1.21万吨标准煤,减少3.32万吨二氧化碳排放。
核能供暖
因此大力发展核电站,可以有效控制温室气体排放,缓解全球变暖的情况。
我国核电站的发展
如今全球核电技术还在不断向前发展,而我国也在持续进步,已经在第四代的高温气冷堆、模块小型堆等中取得了很大的进展。
其中山东荣成石岛湾即将商业运行的第四代高温气冷堆核电站,就达到了90%以上的自主率。
根据国家关于核电发展的规划来看,我国核电站到2035年,可能达到28亿千瓦的总装机容量。
第四代核电技术
这也意味着每年至少要建设6台机组,根据目前拥有的技术而言,这对我国来说并不是一件难事。
未来,我国核电站还会继续扩大,为我国提供更多清洁电能,以此来保护我们生活的地球。