最近一直在讨论电的问题,电是生产和生活中不可或缺的能源之一。我们平时用到的无论是城乡居民用电还是工业用电,来源的形式很多,有水电、火电(包括垃圾焚烧发电和煤电)、风电、太阳能发电、潮汐发电、地热发电,甚至还有地用到了核电。
我国的发电情况
其中风电、水电、潮汐发电、地热发电和太阳能发电被称为是清洁能源,也是这些年社会所倡导和力推的发电形式。
根据相关的统计,以2020年前11个月的发电量为例,全国发电量累计为66824.4亿千瓦时,但火力发电量占到了70%以上,水力发电以11378.2亿千瓦时占到了17%,其他的就是风电、太阳能发电和其他形式的发电。也就是说,我国的发电还是以火力发电为主,而火力发电则主要是煤电。
然而,水电站的建设投入很大、周期很长,火电因为物质燃烧会带来一定的污染,我国的核工业比较发达,为什么不能大力发展核电呢?接下来我们一起从各个方面分析一下!
我国煤炭和煤电情况
众所周知,我国的能源结构比较明显,我国的石油和天然气的储量和产量相对其他国家较少,70%的石油和天然气是靠进口的来的。但是,我国的煤炭储量却十分庞大,不仅储量处于世界前列,而且年开采量接近全球的一半,处于世界第一位。再加上我国煤炭技术方面的因素比较成熟,因此煤炭发电成为我国电能供应的主流,也是我国火力发电厂拥有较大的“调整空间”所决定的。
另外,因为生产和生活所需,我国电能使用的频率比较高,同时煤炭发电较为稳定,火电因此也就成为了应急调峰的主要电力能源。可以这么说,一旦遇到电力和热力供应紧张,或者是电网出现了严重的故障,需要重大保电的时候,煤电也就起到应急保障的作用。
煤电虽然是电力供应的主流,而且也是应急所需,但是也有一定的弊端。我一起来看看!
煤炭被人们誉为黑色的金子,工业的食粮,它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一,进入二十一世纪以来,虽然煤炭的价值大不如从前,但毕竟很长的一段时间之内煤炭还是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一,煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定,煤炭的供应安全问题也是我国能源安全中最重要的一环。
煤炭资源不合理的开发与利用会给地质环境带来严重影响,而且还造成了水资源浪费的现象;在煤炭资源开发过程中会释放大量有害气体、粉尘,而且燃烧后产生的废气主要包括CO、CO2、SO2、CH4等;种种现象,都能看出来,煤炭带来的环境的影响!
火电站建造工期短,一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少,仅为水电厂的一半左右,不过不是所有的地方都适合建设火电站的,因为使用煤烧水后产生大量的蒸汽,再推动涡轮机转动来发电,因此需要大量的水来维持,所以需要依水而建。但是火力发电的煤耗量大,目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%,加上运煤费用和大量用水,其生产成本比水力发电要高出3到4倍。并且对空气和环境的污染很大。
但是,因为当下的生产生活和经济发展的需要,煤电主导着电力能源供应,是利大于弊。
我国水电的情况
我国的水系很发达,因此我国所建设的水利工程还是挺多的,但是能承担发电的水利工程并不多。
水电站的功能比较多,甚至多达十种以上,其主要是防汛、航运、发电、养殖、种植等等。其中三峡工程主要是有三大效益,即防洪、发电和航运,其中防洪和航运则被认为是三峡工程最核心的效益。
但是水电站的建设周期长,投入资本都很大,其中三峡工程从1994年正式动工兴建,到2003年6月1日下午开始蓄水发电,并于2009年全部完工,再到三峡电站最后一台水电机组,2012年7月4日投产,这意味着装机容量达到2240万千瓦的三峡水电站,已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。时间上总共花了将近20年的时间,投资将近2000亿元人民币!
在建设三峡工程的时候,还遇到了一个世界性的难题:移民是三峡工程最大的难点,在工程总投资中,用于移民安置的经费占到了45%。当三峡蓄水完成后,将会淹没129座城镇,其中包括万州、涪陵等两座中等城市和十多座小城市,会产生113万移民,在世界工程史上绝无仅有的。
我国的核电情况
核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,使核能转变成热能来加热水产生蒸汽。核电站的系统和设备通常由两大部分组成:核的系统和设备,又称为核岛;常规的系统和设备,又称为常规岛。
我国目前也建了不少的核电站,截止2020年1-12月我国运行核电机组共49台(不含台湾地区),装机容量为51027.16MWe(额定装机容量),运行核电机组累计发电量为3662.43亿千瓦时,占全国累计发电量的4.94%,比2019年同期上升了5.02%,核电设备利用小时数为7426.98小时,平均能力因子为92.95%。
2020年,我国要增建成多座核电站,当前已经从广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建、广西等沿海省份确定了13个优先选择的厂址,预计到时总投产核电容量达到4000万千瓦,核电年发电量达到2600亿千瓦小时,可占全国发电量的6%以上。
核能的优点和缺点
核电站与传统的火力发电站相比,具有较为明显的优势:核能发电不会排放巨量的污染物质到大气中,不会造成空气污染和温室效应;核能发电所使用的铀燃料,除了发电外没有别的用途;核燃料的能量密度要比化石或者废弃物燃料高上几百万倍,所以核发电厂所使用的燃料体积较小,无论是运输还是储存都较为方便,按发电所需的燃料来看一座1000万千瓦的核电厂年需铀燃料30吨左右,一架飞机就可以完场运送;核能发电所需的燃料成本费用较低,也不受国际环境的影响,发电成本比较稳定。
核电站也存在一些明显的缺点:核电厂发电时会产生放射性废料,虽然体积不大,但是具有放射性,必须慎重处理;核能发电的热效率较低,废热会比一般的化石燃料电厂要多,对周边的热环境有一定的影响;核电站的投资成本比火电站要大很多,财务风险可能会比较高;不适合低负荷和满负荷运转;容易引发一些分歧,主要是因为放射性物质以及可能会发生的事故,会对周边造成较大的影响。
核电站的安全性是个大问题?
核电站的放射性是公众最担心的问题。其实人们在生活中,每时每刻不知不觉地在接受来源于天然放射性的本底和各种人工放射性辐照。而法国有相关资料表明:人体每年受到的放射性辐照的剂量约为1.3mSv。
我们日常生活着,也会遇到很多的辐射,宇宙射线、地球辐射、人体、放射性医疗、电视、夜光表盘、烧油电站、烧煤电站、核电站,而宇宙射线达到了0.4~1mSv、烧煤电站约1mSv、核电站的仅为约0.01mSv。饮食、吸烟、乘飞机都会使人们受到辐照的影响。从以上资料看核电站对居民辐照是毫不足道的,比起燃煤电站要小得多,因为煤中含镭,所以辐照还是挺强的。
很多人认为核电站的安全性不高、核废物会危害健康、住在核电站附近会受到核辐射的危害等。那么,很多人就会对核电站产生不少的误解。不过,核电站的建设还是高标准和严要求的,具体的情况,我们一起来看看:
首先,很多人只知道一旦核电站出现事故,核泄漏会对周边的环境带来巨大的危害,因为切尔诺贝利核电站就是前车之鉴。但是,与其他工业相比,核电站所发生的事故率是极低的。虽然风险是存在的,但是我国的核技术可以将事故的影响控制到最低!
其次,核电站的所产生的核废物将会被分类,并进行严格的处理,有的回收利用,不能回收利用的将会被固化后深埋于地下,让其放射性物质衰变成为对人体无害的物质。
最后,附近的居民会害怕核辐射带来的影响,因而会产生抵制心理,但是建设核电站的时候核辐射是一个不可避免的问题。其实,前面也讲到过,在日常生活中我们会遇到各种辐射,而核电站所产生的核辐射则是排名较低的。再者辐射的大小,也要根据具体辐射物的浓度剂量来计算的。
有关专家做了研究和对比:跟火电厂相比,由于烟灰中存在镭、钍等放射性元素,百万千瓦级燃煤发电厂对周围居民的辐射剂量约为每年0.048毫希;而百万千瓦级核电站正常运行过程中所排放的微量放射性物质对周围居民的辐射剂量仅为每年0.018毫希。因此专家们都认为,核电站的辐射影响明显低于火电厂,大可不必担心!
总结
我国是能源消费大国,节能潜力巨大。 要大力推动重化工业、交通、建筑等重点领域节能改造,促进通用设备能效提升。 提高终端用能电力比重,促进铁路“以电代油”,实施港口岸电、空港陆电改造。 倡导绿色生活方式和消费文化,推广应用节能产品。
清洁能源是撬动能源结构调整乃至整个经济结构调整的重要支点,发展清洁能源以应对气候变化已是大势所趋,必须确立清洁能源优先发展战略,加快改善能源结构。