2011年3月11日,，日本東部海域發(fā)生大地震，由于地震和海嘯,，導(dǎo)致福島核電站應(yīng)急冷卻系統(tǒng)故障,，核反應(yīng)堆溫度持續(xù)升高，并發(fā)生爆炸,，最終導(dǎo)致核泄漏。這次事件引起了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注,，引發(fā)的很多問題,，至今仍未解決。發(fā)生了這樣的事情,，核電還能用嗎,？

答案是肯定的，其實(shí)在安全措施到位的前提下,，核電還是有非常廣闊的發(fā)展前景,。希望今天的文章能幫你解答一些關(guān)于核電的疑惑。

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我們知道核電站是利用核能來大規(guī)模生產(chǎn)電力的發(fā)電站,。但它的發(fā)電過程是怎樣的呢,？

核電與火電的發(fā)電過程有相似之處，都是通過水蒸氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置,。使水燃燒變成水蒸氣,，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)，將熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能以生產(chǎn)電能。

不同的是,，火電廠利用煤,、石油、天然氣等固體,、液體燃料,，使水燃燒變成水蒸氣。核電站則是利用原子核的裂變反應(yīng),，提供足夠的熱量,，來推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。

核電機(jī)組通常包含兩部分：核島（安全殼內(nèi)的第一回路）和常規(guī)島（第二回路）,。核島主要設(shè)備是核反應(yīng)堆,、蒸汽發(fā)生器，常規(guī)島主要包含汽輪機(jī),、發(fā)電機(jī),。要將核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苄枰炙牟剑伤膫€(gè)主要設(shè)備實(shí)現(xiàn)的：

①核反應(yīng)堆：原子核裂變釋放能量,，將核能轉(zhuǎn)化為熱能,；
②蒸汽發(fā)生器：將一回路高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水，使其變成飽和蒸汽,；（一,、二回路彼此封閉循環(huán)，避免了二回路接觸輻射）

③汽輪機(jī)：飽和蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),，將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,；
④發(fā)電機(jī)：將汽輪機(jī)傳來的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?br>
核電目前在我國的發(fā)電量占比為4%-5%，未來還有很大的增長(zhǎng)空間,，我國預(yù)計(jì)在十四五期間還將增加30-35臺(tái)核電機(jī)組,。核電到底有哪些特點(diǎn)呢？

2021年全國發(fā)電量統(tǒng)計(jì)分布

來源 | 中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)

①清潔能源

雖然核燃料具有強(qiáng)輻射,，一旦泄露,，危險(xiǎn)很大。但在安全生產(chǎn)的前提下,，相比于火力發(fā)電廠,，核能發(fā)電不會(huì)排放巨量的污染物到大氣中，而且發(fā)電過程也不產(chǎn)生任何溫室氣體,，所以我們把它歸到清潔能源的范疇,。

②體積小、運(yùn)輸方便,、能效高

核燃料能量密度大,，1kg鈾燃料裂變產(chǎn)生的能量，約等于燃燒2000噸煤產(chǎn)生的能量。所以相比煤炭發(fā)電,，核電原料的體積小,，運(yùn)輸成本較低，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng),。

6厘米的小球,，能量相當(dāng)于6噸煤

③發(fā)電的穩(wěn)定性好

風(fēng)力發(fā)電易受風(fēng)向和風(fēng)力變化的影響，太陽能易受氣象條件和晝夜變化影響,，兩者穩(wěn)定性相對(duì)較差,。而核電具有明顯的優(yōu)勢(shì)，基本不受氣象條件,、晝夜時(shí)間的影響,。

雖然核電相比于其他發(fā)電方式，具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),，但是它也面臨著諸多挑戰(zhàn),，在布局時(shí)必須慎重考慮：

①放射性物質(zhì)

核電雖然是清潔能源，在發(fā)電過程中不會(huì)排放污染物,，但卻會(huì)留下廢料,，而且具有強(qiáng)烈的放射性。目前人類的科技水平還無法直接消除其輻射,，只能經(jīng)過處理后埋入地下,，最長(zhǎng)需要數(shù)萬年，才能消除輻射,。

核廢料處理示意圖

②投資成本高

核燃料具有放射性,，一旦失控后果嚴(yán)重，因此核電站的建設(shè)對(duì)技術(shù)要求非常高,，需要前期大量的技術(shù)投入和科學(xué)論證,，同時(shí)核電站的建設(shè)需要層層把關(guān)，將核反應(yīng)堆與外界完全隔離開來,。也需要準(zhǔn)備一系列安全措施，應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況可能導(dǎo)致的核泄漏,，所以前期的資金投入很高,。

③廢熱多

出于安全考慮，核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量不會(huì)直接用于發(fā)電裝置,，而是通過多個(gè)回路進(jìn)行能量交換（如前圖核電裝置第一,、二回路），間接將水加熱成水蒸氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電,。相比一般的火電廠會(huì)排放更多的廢熱到環(huán)境里,。需要用大量水對(duì)其進(jìn)行冷卻，再把溫度升高的冷卻水排出。在安全運(yùn)行的前提下,，冷卻水是不會(huì)有輻射的,。

但不久前日本打算排放福島核電站冷卻水，卻遭到世界的譴責(zé),，這是因?yàn)楦u核電站泄漏,，反應(yīng)堆密封金屬外殼融毀，冷卻水直接與核燃料以及核污染固體廢物接觸,，是具有輻射性的,。

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從上圖可以看到,，我國的核電站多分布在沿海地區(qū),，為何如此布局？

①我國沿海地區(qū)能源需求量大

東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),，人口稠密,，用電需求大，電力消費(fèi)市場(chǎng)廣闊,。

圖源：城市進(jìn)化論

②我國沿海地區(qū)常規(guī)能源較少

沿海地區(qū)是我國主要的能源消費(fèi)地,，但常規(guī)能源（大型水電站、火電站）不多,。我國大型水電站主要分布在地勢(shì)落大的階梯交界處,，煤炭資源主要分布在北方的中西部省份。

③臨海布局,，靠近東部市場(chǎng),，輸電距離短

布局在東部沿海，靠近主要的電力消費(fèi)市場(chǎng),，輸電距離短,，輸電成本較低。

中國城市夜景衛(wèi)星圖

④清潔,、能效高，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)

核電優(yōu)點(diǎn)十分突出,，清潔而且能量密度大,，能效高，同時(shí)核原料體積小,，運(yùn)輸壓力小，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng),。

⑤東部地區(qū)資金充足、技術(shù)發(fā)達(dá)

東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),，科技力量雄厚，地方財(cái)政對(duì)核電站建設(shè)的技術(shù)和資金支持力度大,。根據(jù)國際上已建成核電機(jī)組平均造價(jià)衡量,，通常每千瓦裝機(jī)容量造價(jià)約為1500美元,，而我國目前單臺(tái)核電機(jī)組造價(jià)約為182億元,，核電項(xiàng)目投資巨大,。

⑥臨海,，冷卻水來源廣

前面我們提到過，核電站在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生巨大熱量,，需要大量的水來冷卻,，所以核電站一般依水而建,。

國際上很多核電站會(huì)布局在河流附近，相比海水,，河水溫度會(huì)更穩(wěn)定一些,。

法國核電站分布

值得注意的是,，在安全運(yùn)行的前提下,，大量的冷卻水經(jīng)過處理會(huì)排放回自然水體中,，雖然沒有輻射威脅,，但也可能造成熱污染,。

【熱污染】現(xiàn)代生產(chǎn),、生活排放的廢熱造成的污染,，火電廠、鋼鐵廠,、核電站,、石油化工等工廠均可能造成熱污染,。廢熱隨著冷卻水排放,，會(huì)造成水體溫度升高,，有可能使含氧量減少，魚類可能無法繁殖甚至死亡，破壞水生生態(tài)環(huán)境,，進(jìn)而引起水質(zhì)惡化。

⑦海運(yùn)條件好,，方便運(yùn)送大型設(shè)備

核電站的設(shè)備都是龐大物件,，其蒸發(fā)器重達(dá)270多噸、壓力容器重達(dá)300多噸,、穹頂重達(dá)400多噸,。海運(yùn)運(yùn)量大,，沿海地區(qū)可以依靠海運(yùn),，解決前期建設(shè)的大件設(shè)備運(yùn)輸問題,。

前面咱們說清楚了為何中國的核電站多布局在東部沿海，但這并不意味著沿海的所有地區(qū)都能建,，在具體選址時(shí),，還要注意以下兩個(gè)問題,。

⑧需要尋找地質(zhì)條件穩(wěn)定的地方

核電站對(duì)廠址地質(zhì)要求較高,，附近不能有斷層分布，數(shù)千米范圍內(nèi)陸質(zhì)穩(wěn)定,。廠址區(qū)及其附近100千米海域或50千米內(nèi)陸,，歷史上沒有發(fā)生過6級(jí)以上地震,。

⑨安全問題

核電站選址還必須考慮到公眾和環(huán)境的安全,，避免萬一發(fā)生核事故，可能帶來的潛在輻射威脅,，同時(shí)還要考慮到突發(fā)的自然事件（如地震,、海嘯等）或人為事件對(duì)核電廠的影響。所以,，核電站必須選在人口密度低,，一般是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)中相對(duì)偏遠(yuǎn)的地方。

關(guān)于核電站的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，小編已經(jīng)幫你總結(jié)好啦~??

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，核電的發(fā)展仍然面臨著經(jīng)濟(jì)性,、核廢料安全處置等諸多問題的挑戰(zhàn),，但不可否認(rèn),，它也是緩解能源緊張問題的重要突破口,。在“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)下，中國能源系統(tǒng)將向著多元,、清潔的方向發(fā)展，核能在未來能源體系中的地位將越來越重要,。

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山東海陽核電廠距煙臺(tái)市93公里,，距青島市107公里,。規(guī)劃建設(shè)2臺(tái)125萬千瓦校電機(jī)組,，全部建成后將成為迄今為止,，中國最大的核能發(fā)電項(xiàng)目,。據(jù)此完成下列問題。