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中国核能三步走战略到底是哪三步?

2018-12-12 16:06admin中国电力时空网
中国核能三步走战略到底是哪三步?

先看为什么走核能

中国核能三步走战略到底是哪三步?

能源结构单一

我国能源结构以化石能源为主,煤炭、石油燃烧了自己,献给我们一口口浓厚醇香的雾霾。人生最痛苦的事不是生与死,而是我们手牵手走在北京的街上却看不清对方的模样。

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中国能源结构化石能源占 91%,其中煤炭占比近 70%,而世界能源结构中,煤炭只有33%。作为清洁能源的核能,是世界很多国家的能源支柱(图下绿色部分代表核电占比), 然而中国核能只占能源总量的2%

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资源分布不均

中国能源资源分布总体上是西多东少、北多南少。煤炭总资源量北部占87%,水能资源70% 集中在西南,所以会出现西电东送、北煤南运、西气东输这么庞大的工程,导致中国能源运量占了总运量的40%。因此在资源匮乏的东部城市建造核电站正好可以弥补能源分布不均的缺陷,沿海核电带离“核电蓝”小目标又近了一步。

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中国大陆核电厂分布图(截止至2017年2月1日)

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核能清洁环保、能量密度高

根据测算,如果在京津冀、长三角、珠三角周边分别建设1000万千万的核电装机,或者通过外送将这1000万千万电力送至该地区,可以将这些地区的PM2.5年浓度在目前基础上分别下降3%、2.5%、9%,五年后其贡献将达到12%、12.5%、60%。能量密度上,每100万千瓦核电相当于200万千瓦水电、350万千瓦风电、470万千瓦光伏发电。(数据来源:中国核学会)

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火电厂排放

核电站排放

随着我国国民经济增长、城镇化加快和农业现代化,预测2025年能源消耗将增加一倍。届时如何解决能源问题?如果想要“APEC蓝”天天有,坚持走核能。

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核能怎么走?三步走

中国核能三步走战略到底是哪三步?

第一步热堆利用铀资源中0.7%的铀-235,满足当下需求,解决“百年”核能发展问题

第二步快堆利用铀资源中99.3%的铀-238,解决“千年”能源问题

第三步聚变堆是人类终极能源方案,“永久”解决能源问题

为什么要三步走?

一步走或者两步走行不行?

不行,现有技术达不到。这里步数不是用计步器摇出来的,每一步都是人类能源史的一大跨越,是无数核工业者不懈奋斗的成果。

首先,第一步热堆作为成熟的技术,诞生于我国能源现状的需求,标志我国核能从无到有的跨越。同时,商业快堆的首次装量需要20座热堆运行1年所积累的工业钚。所以作为第二步快堆的基石,多年的热堆基础必须作为核能发展蓄力的第一步。

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虽然热堆能够提供大量能源,但其对铀资源利用率只有1%,是一种极大浪费。通过核循环,快堆对铀资源利用率则能达到60%-70%。这是因为快中子可以将可裂变材料(铀-238)转变为易裂变材料(钚-239),达到增殖的效果。此外,快堆因其技术特性,相比热堆更加安全。从资源利用的长远角度来看,从热堆向快堆的跨步是必然选择。

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热堆与快堆都是裂变反应,虽然经过快堆增殖后的铀可供人类使用数千年之久,但终究有限。第三步走的聚变堆中所发生的则是和太阳一样的聚变反应

他所需的原料为茫茫大海中富含的氘和氚,可供人类用几百亿年之久,这个数字对人类来说可以认为是解决了人类永久的能源问题,是我国能源发展的最后一步,也是人类能源的终极目标

近日,中核集团西南物理研究所率先突破国际核聚变研究核心技术,自主研制的“人造太阳”核心部件首获国际认证。人类的每一小步,对于未来能源都有重大促进作用。

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我国现状

目前,我国处于核能第一步与第二步的衔接阶段。热堆在中国从无到有已经经历了30多年,具备了从热堆到快堆跨越的基础。同时,我国快堆的研究自1965年起,在中国快堆之父——徐銤院士等一系列研究员们的钻研下,已经具备一定的技术能力,试验快堆已经实现满功率运行,示范快堆也正处于建设当中。

此时,作为衔接的关键环节——后处理的发展显得尤为重要。通过后处理,可以将铀与热堆所产生的钚制备成MOX燃料,作为“食粮”供给给快堆。兵马未动,粮草先行,后处理厂作为快堆的补给站必须肩负起喂饱快堆的历史使命!

中国核能三步走战略到底是哪三步?

授权于:谁的未来谁做主

本专栏为核循环专栏,由“谁的未来谁做主”与“核电那些事”独家核作,为大家介绍核循环相关领域知识

本期编辑:毕格博尔德