最近一直在討論電的問題,電是生產和生活中不可或缺的能源之一。我們平時用到的無論是城鄉居民用電還是工業用電,來源的形式很多,有水電、火電(包括垃圾焚燒發電和煤電)、風電、太陽能發電、潮汐發電、地熱發電,甚至還有地用到了核電。
我國的發電情況
其中風電、水電、潮汐發電、地熱發電和太陽能發電被稱為是清潔能源,也是這些年社會所倡導和力推的發電形式。
根據相關的統計,以2020年前11個月的發電量為例,全國發電量累計為66824.4億千瓦時,但火力發電量占到了70%以上,水力發電以11378.2億千瓦時占到了17%,其他的就是風電、太陽能發電和其他形式的發電。也就是說,我國的發電還是以火力發電為主,而火力發電則主要是煤電。
然而,水電站的建設投入很大、周期很長,火電因為物質燃燒會帶來一定的污染,我國的核工業比較發達,為什么不能大力發展核電呢?接下來我們一起從各個方面分析一下!
我國煤炭和煤電情況
眾所周知,我國的能源結構比較明顯,我國的石油和天然氣的儲量和產量相對其他國家較少,70%的石油和天然氣是靠進口的來的。但是,我國的煤炭儲量卻十分龐大,不僅儲量處于世界前列,而且年開采量接近全球的一半,處于世界第一位。再加上我國煤炭技術方面的因素比較成熟,因此煤炭發電成為我國電能供應的主流,也是我國火力發電廠擁有較大的“調整空間”所決定的。
另外,因為生產和生活所需,我國電能使用的頻率比較高,同時煤炭發電較為穩定,火電因此也就成為了應急調峰的主要電力能源。可以這么說,一旦遇到電力和熱力供應緊張,或者是電網出現了嚴重的故障,需要重大保電的時候,煤電也就起到應急保障的作用。
煤電雖然是電力供應的主流,而且也是應急所需,但是也有一定的弊端。我一起來看看!
煤炭被人們譽為黑色的金子,工業的食糧,它是十八世紀以來人類世界使用的主要能源之一,進入二十一世紀以來,雖然煤炭的價值大不如從前,但畢竟很長的一段時間之內煤炭還是我們人類的生產生活必不可缺的能量來源之一,煤炭的供應也關系到我國的工業乃至整個社會方方面面的發展的穩定,煤炭的供應安全問題也是我國能源安全中最重要的一環。
煤炭資源不合理的開發與利用會給地質環境帶來嚴重影響,而且還造成了水資源浪費的現象;在煤炭資源開發過程中會釋放大量有害氣體、粉塵,而且燃燒后產生的廢氣主要包括CO、CO2、SO2、CH4等;種種現象,都能看出來,煤炭帶來的環境的影響!
火電站建造工期短,一般為水電廠的一半甚至更短。一次性建造投資少,僅為水電廠的一半左右,不過不是所有的地方都適合建設火電站的,因為使用煤燒水后產生大量的蒸汽,再推動渦輪機轉動來發電,因此需要大量的水來維持,所以需要依水而建。但是火力發電的煤耗量大,目前發電用煤約占全國煤炭總產量的25%,加上運煤費用和大量用水,其生產成本比水力發電要高出3到4倍。并且對空氣和環境的污染很大。
但是,因為當下的生產生活和經濟發展的需要,煤電主導著電力能源供應,是利大于弊。
我國水電的情況
我國的水系很發達,因此我國所建設的水利工程還是挺多的,但是能承擔發電的水利工程并不多。
水電站的功能比較多,甚至多達十種以上,其主要是防汛、航運、發電、養殖、種植等等。其中三峽工程主要是有三大效益,即防洪、發電和航運,其中防洪和航運則被認為是三峽工程最核心的效益。
但是水電站的建設周期長,投入資本都很大,其中三峽工程從1994年正式動工興建,到2003年6月1日下午開始蓄水發電,并于2009年全部完工,再到三峽電站最后一臺水電機組,2012年7月4日投產,這意味著裝機容量達到2240萬千瓦的三峽水電站,已成為全世界最大的水力發電站和清潔能源生產基地。時間上總共花了將近20年的時間,投資將近2000億元人民幣!
在建設三峽工程的時候,還遇到了一個世界性的難題:移民是三峽工程最大的難點,在工程總投資中,用于移民安置的經費占到了45%。當三峽蓄水完成后,將會淹沒129座城鎮,其中包括萬州、涪陵等兩座中等城市和十多座小城市,會產生113萬移民,在世界工程史上絕無僅有的。
我國的核電情況
核電站是指通過適當的裝置將核能轉變成電能的設施。核電站以核反應堆來代替火電站的鍋爐,以核燃料在核反應堆中發生特殊形式的“燃燒”產生熱量,使核能轉變成熱能來加熱水產生蒸汽。核電站的系統和設備通常由兩大部分組成:核的系統和設備,又稱為核島;常規的系統和設備,又稱為常規島。

我國目前也建了不少的核電站,截止2020年1-12月我國運行核電機組共49臺(不含臺灣地區),裝機容量為51027.16MWe(額定裝機容量),運行核電機組累計發電量為3662.43億千瓦時,占全國累計發電量的4.94%,比2019年同期上升了5.02%,核電設備利用小時數為7426.98小時,平均能力因子為92.95%。
2020年,我國要增建成多座核電站,當前已經從廣東、浙江、山東、江蘇、遼寧、福建、廣西等沿海省份確定了13個優先選擇的廠址,預計到時總投產核電容量達到4000萬千瓦,核電年發電量達到2600億千瓦小時,可占全國發電量的6%以上。
核能的優點和缺點
核電站與傳統的火力發電站相比,具有較為明顯的優勢:核能發電不會排放巨量的污染物質到大氣中,不會造成空氣污染和溫室效應;核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外沒有別的用途;核燃料的能量密度要比化石或者廢棄物燃料高上幾百萬倍,所以核發電廠所使用的燃料體積較小,無論是運輸還是儲存都較為方便,按發電所需的燃料來看一座1000萬千瓦的核電廠年需鈾燃料30噸左右,一架飛機就可以完場運送;核能發電所需的燃料成本費用較低,也不受國際環境的影響,發電成本比較穩定。
核電站也存在一些明顯的缺點:核電廠發電時會產生放射性廢料,雖然體積不大,但是具有放射性,必須慎重處理;核能發電的熱效率較低,廢熱會比一般的化石燃料電廠要多,對周邊的熱環境有一定的影響;核電站的投資成本比火電站要大很多,財務風險可能會比較高;不適合低負荷和滿負荷運轉;容易引發一些分歧,主要是因為放射性物質以及可能會發生的事故,會對周邊造成較大的影響。
核電站的安全性是個大問題?
核電站的放射性是公眾最擔心的問題。其實人們在生活中,每時每刻不知不覺地在接受來源于天然放射性的本底和各種人工放射性輻照。而法國有相關資料表明:人體每年受到的放射性輻照的劑量約為1.3mSv。
我們日常生活著,也會遇到很多的輻射,宇宙射線、地球輻射、人體、放射性醫療、電視、夜光表盤、燒油電站、燒煤電站、核電站,而宇宙射線達到了0.4~1mSv、燒煤電站約1mSv、核電站的僅為約0.01mSv。飲食、吸煙、乘飛機都會使人們受到輻照的影響。從以上資料看核電站對居民輻照是毫不足道的,比起燃煤電站要小得多,因為煤中含鐳,所以輻照還是挺強的。
很多人認為核電站的安全性不高、核廢物會危害健康、住在核電站附近會受到核輻射的危害等。那么,很多人就會對核電站產生不少的誤解。不過,核電站的建設還是高標準和嚴要求的,具體的情況,我們一起來看看:
首先,很多人只知道一旦核電站出現事故,核泄漏會對周邊的環境帶來巨大的危害,因為切爾諾貝利核電站就是前車之鑒。但是,與其他工業相比,核電站所發生的事故率是極低的。雖然風險是存在的,但是我國的核技術可以將事故的影響控制到最低!
其次,核電站的所產生的核廢物將會被分類,并進行嚴格的處理,有的回收利用,不能回收利用的將會被固化后深埋于地下,讓其放射性物質衰變成為對人體無害的物質。
最后,附近的居民會害怕核輻射帶來的影響,因而會產生抵制心理,但是建設核電站的時候核輻射是一個不可避免的問題。其實,前面也講到過,在日常生活中我們會遇到各種輻射,而核電站所產生的核輻射則是排名較低的。再者輻射的大小,也要根據具體輻射物的濃度劑量來計算的。
有關專家做了研究和對比:跟火電廠相比,由于煙灰中存在鐳、釷等放射性元素,百萬千瓦級燃煤發電廠對周圍居民的輻射劑量約為每年0.048毫希;而百萬千瓦級核電站正常運行過程中所排放的微量放射性物質對周圍居民的輻射劑量僅為每年0.018毫希。因此專家們都認為,核電站的輻射影響明顯低于火電廠,大可不必擔心!
總結
我國是能源消費大國,節能潛力巨大。 要大力推動重化工業、交通、建筑等重點領域節能改造,促進通用設備能效提升。 提高終端用能電力比重,促進鐵路“以電代油”,實施港口岸電、空港陸電改造。 倡導綠色生活方式和消費文化,推廣應用節能產品。
清潔能源是撬動能源結構調整乃至整個經濟結構調整的重要支點,發展清潔能源以應對氣候變化已是大勢所趨,必須確立清潔能源優先發展戰略,加快改善能源結構。
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