风电与核电到底谁更好,为什么发达国家都选择了核电?
最近日本要把核废料排放到太平当中 , 这让我想起韩国电影《汉江怪物》 , 电影描述了汉江由于遭到核辐射 , 因此鱼进化成会吃人的怪物 。日本把核废料排放的海水当中 , 未来会有多少“怪物鱼”从海里冒出来呢?对于这个问题 , 显然韩国人吓得不轻 , 声讨、游行 , 甚至召唤日本大使 。
然而隔着黄海就是渤海湾 , 核辐射对我们国家的影响也不容小觑 , 未来打上来的鱼能不能吃 , 我不知道 , 但是核辐射检测仪 , 却销量走高 。
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为何要发展核电?
既然核电这么危险 , 我们为何还要大力发展核电呢?电能对于我们的重要性毋庸置疑 , 以后不仅汽车是电动的 , 甚至我们吃的食物也要依赖于电能生产 。过去我们生产粮食 , 主要依赖于土地 , 你可耕地面积有多少 , 也就意味着你能够生产多少粮食 。
可是随着电能转化光能技术的发展 , 人类就可以通过工厂模式生产粮食 , 只要拥有足够的电能 , 就能够摆脱对土地的限制 。之前电能转化为光能利用率不到1% , 因此成本高企 , 粮食工厂没有得到发展 , 目前光能转换率已经达到30% , 未来还能超过50%以上 , 因此利用电能生产粮食只是时间问题 。因此通过各种途径发展电力 , 对于我们国家未来的意义是毋庸置疑的 。
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过去我们国家的发展严重受制于石油 , 当然整个世界也都是如此 , 除了那些产油的土豪们 。各个国家为了保障自身的石油安全 , 常常不惜兵戎相见 , 例如两伊战争、海湾战争等 。而我们为了保障自身的石油安全 , 也是想尽各种办法 , 比如在巴基斯坦建瓜达尔港 , 建立横跨中亚的石油运输线 。
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可是对于电能的开发 , 我们也遇到了前所未有的困境 , 之前我们的火电占比达到70% , 其中绝大部分是利用煤来发电 , 随之而来的就是环境问题 , 城市严重受到雾霾影响 。很多人说 , 不是还有风能和太阳能吗?
如果你去过新疆、内蒙 , 可以看到大片的风电场 , 很遗憾地告诉你 , 这些风电场大部分都没有入电网 。由于风能输出不够稳定 , 导致很多地方的风电一直无法进入国家电网 。
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太阳能更不用说了 , 白天的时候还好 , 到了晚上用电高峰期 , 却指望不上他了 。虽然近些年储能技术一直在快速发展 , 但是要把白天的太阳能储存到晚上使用 , 成本还是太高 。火电更不用说了 , 由于对环境有严重破坏作用 , 受到严格管控 。
如果我们需要摆脱对化石能源的依赖 , 依靠风能、太阳能是不太可能的 , 那么现在唯一选项就是核能了 。可是近年来 , 核能的发展也蒙上了一层阴影 , 自从9年前日本福岛核电站核泄露之后 , 各国对于发展核能都持谨慎态度 。
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过去9年了 , 日本不但没有能够控制福岛核电站 , 反而告诉大家 , 这事我撑不住了 , 大家都要担待着点 。日本要把储存在核电站内部的核污染水 , 排放到太平洋当中 。平均每天 , 日本要向核电站当中注入170吨水 , 用于降低堆芯的温度 。
由于这些海水是直接和反应堆接触 , 因此里面含有大量的碘-131、铯-134、铯-137等放射性元素 , 一般情况下 , 这些高污染的放射性海水需要存放30-50年 , 才能降低到当初的1% 。可是日本福岛存储能力非常弱 , 过去建造的罐子 , 现在都开始老化漏水了 , 如果不能够把这些海水稀释 , 排放到太平洋当中 , 未来无疑会影响到整个日本的东北部地区 , 甚至像切尔诺贝利一样 , 成为一个无人区 。
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在过去9年时间里 , 日本也想了各种办法 , 比如把这些放射性海水注入到地层深处 , 但是这种办法会污染地下水 , 随后他们又想到把这些废水直接电解成氢气和氧气排放到大气当中 , 这无疑会加速污染扩大 。
所以把这些污水排放到大海当中 , 是目前最好的解决办法 。当然这些核污染的海水并不是一次排放到太平洋当中 , 而是之后30年 , 用特殊船只 , 沿着日本从北到南1500公里的海岸线均匀抛洒 , 防止污染水集中在福岛附近 。
所以未来几十年 , 谁离日本最近 , 被污染的情况也就越严重 , 所以我们看到韩国最为恼火 , 召见日本驻韩大使 , 进行严厉交涉 。其次受影响的是哪些地区呢?我国环渤海以及长三角地区 , 当然美国西海岸也会受到影响 , 但是影响程度会弱很多 , 这也是美国比较淡定的原因 。
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是不是我们以后不建核电站了?
从国家新一轮核电发展规划当中看到 , 核电还是要继续发展的 , 而且要由2016年3.5% , 提高到2035年的10%左右 , 虽然没有之前规划那么高 , 但是也要稳步持续推进向前发展 。尤其是在“碳达峰、碳中和目标”前提下 , 发展核电仍然是一条有效路径 。
当然我们的核电依然会建在沿海地区 , 一方面大部分人口集中在沿海地区 , 另一方面 , 当出现重大危机的时候 , 海洋依然是防范风险最大的保障 。很多人又会说 , 不是有日本的例子吗?怎么还把核电站建在海边呀?
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首先说日本福岛这次核泄漏 , 有天灾 , 也有人祸 , 换一个角度来说 , 人祸的因素占比更高 。最直接的原因当然是2011年3月份史上最强的9.0级特大地震 , 以及其所引起的几十米海啸 。这当然是不可抗力 , 但是福岛核电站对此是早有预案的 , 之所以预案失效 , 其实是福岛核电站有意为之 。
我们通常认为 , 断电之后 , 发电站就不会工作 , 但是核电站不同 , 核燃料并不会因为停机而停止衰变反应 。如果不能有效降温 , 反应堆堆芯温度会持续升高 , 像火山熔浆一样 , 融化周围所有能遇到的物质 。
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所以正常情况下 , 我们会把这些燃料棒放在水里降温 , 但是海啸发生的时候 , 这些抽水泵却停止工作了 。如果能够及时向反应堆当中注入海水 , 这些核燃料至少能够包裹在一个大钢壳里 。可是福岛核电站担心数十亿的设备因为海水漫灌之后会受损 , 因此迟迟没有把海水灌入 。
正是福岛核电站工作人员的犹豫 , 导致20多小时之后 , 海水才灌入 , 可是此时燃料棒已经融化了钢壳 , 导致核电站周围300多公里地方都受到核辐射污染 。
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如果当初能够及时灌入海水 , 让海水冷却钢壳 , 是能够确保核污染不会扩散的 。然而正是福岛核电站工作人员的犹豫 , 才让整个事态发展到今天一发不可收拾 。在这9年时间里 , 日本整个渔业遭受到重大冲击 , 不但进口国十分害怕 , 甚至还带动辐射监测设备的脱销 , 本来是专业检测设备的盖革计数器 , 现在进入千家万户 。随着恐慌情绪的蔓延 , 整个环太平洋渔业都会受到影响 , 尤其是我们国家环渤海地区 。
核电站有危险吗?答案是毋庸置疑的 , 然而核电技术发展到今天 , 安全性已经大幅提高 。核电站的原理就像我用几条燃料棒插在水中 , 把水加热 , 然后通过水的热量来发电 , 和我们通常的燃料棒不同 , 核燃料棒通常会“燃烧”好几年 , 直至衰变成乏燃料才会停止供热 。
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核电站安全吗?
我这么一说 , 似乎核电站工作原理挺简单的 , 那么核泄漏事故是如何发生的呢?拿最严重的切尔诺贝利核电站泄漏为例 , 从事后的角度来看 , 这起事故完全是人祸所导致的 。
切尔诺贝利核电站因为资金受限 , 采用了“石墨沸水堆”的方式让给芯堆降温 , 相对于现在流行的重水降温 , 成本上会降低很多 , 但是反应时间上也要求更加迅速 。然而切尔诺贝利核电站在1986年4月份接到一份任务 , 要测试在极端情况下核电站的应急措施 , 相当于我们的消防演习 , 需要点一个煤气罐 , 然而这个“煤气罐”真的就爆了 。
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当时假设 , 如果全国大停电 , 需要用柴油机给冷却塔供电 , 但是柴油发电机从启动时间需要1分钟 , 而反应堆十几秒都等不了 , 这就导致在不到一分钟时间里 , 整个悲剧就发生了 。
之前网上说 , 如果核电站遭受攻击 , 会不会像影视剧里那样产生核爆?其实所有的事故都是核泄漏 , 而不是核爆 , 核爆需要极高的浓度 , 要超过90%以上 , 而目前核电站的铀浓度不到5% , 所以根本不会产生核爆 。
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目前的核电站有4层保护 , 第一层用锆合金做了一个金属外壳 , 这个外壳能承受1300°的高温 , 能够保证即使停水之后 , 几十秒内也不会被融化;第二层是反应堆的压力容器 , 这个容器厚度超过3米 , 任何外力攻击都不可能穿透;第三层和第四层都是几米厚的钢筋混凝土 , 这些混凝土像包粽子一样 , 把核反应堆严密保护起来 。
而福岛核电站是建设比较早的核电站 , 整个外壳只有一层 , 而且只有1米厚 , 所以当钢壳融化之后 , 迅速扩散到自然界 。即使在福岛核电站发生泄漏的2011年 , 整个辐射也没有超过0.018毫希沃特 , 什么概念 , 我们胸部CT是10毫希沃特 , 地铁安检是0.01毫希沃特 , 也就是说相当于你过地铁安检时候的辐射量 , 对人体组织的影响微乎其微 。
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核电站的建设确实也受到福岛核危机的影响 , 比如福岛核事故发生之后 , 德国关闭了17个反应堆中的8个 , 并且要求在2022年关闭所有的核电站 。法国也要求所有核电站停机整改 , 这导致整个法国电力供应迅速紧张 。
【风电与核电到底谁更好,为什么发达国家都选择了核电?】福岛核电站事故也给我们一些警示 , 今后核电站的安全等级肯定会越来越高 , 当然建设成本也会大幅提高 , 但是从更长远角度来看 , 核电不仅更加便宜 , 而且更加环保 , 也让我们国家更早完成“碳中和目标” 。
如果横向比较 , 我们国家核能占比还是比较小的 , 虽然韩国抗议声音最大 , 但是韩国核能占比达到35% , 其次日本28% , 随后是俄罗斯是18% 。我们国家目前核能占比只有4% , 如果要在2035年达到10% , 要求在这15年时间里增长300%以上 。
所以未来 , 我们还是要发展核电 , 不能因为福岛核泄漏问题而止步不前 , 同时我们也会更加谨慎 , 需要我们把核电站建得更安全 。如果真的担心 , 那就也买一个核辐射检测仪 , 吃海鲜之前检测一下 。
其他网友观点风电和核电都是属于新能源范畴 , 跟传统能源中的煤炭发电不一样 , 跟水利发电也不同 。而且 , 风电是属于可再生能源 , 核电是不属于可再生能源 。但从西方国家来看 , 主要还是在欧洲国家 , 大部分的欧洲国家都是在高纬度地区和土地面积较小 , 根本就不适合大面积地开发风电和太阳能发电等新能源 , 最好的方式就是核电的发展 。
可是 , 核电这种新能源也是不受当地人的欢迎 , 尤其是俄罗斯的切尔诺贝利核电站事故和日本的福岛核电站泄漏事件 , 福岛核电站的泄漏事件到了今天还没有得到根除 。这也是看似安全的新能源 , 实际的风险却是危害极大 。可西欧等地区的新能源发展最好的途径还是在核电站的发展上 。如法国的核电占能源机构比重的78% , 这也是核电比重最高的国家 。
美国的核电占比在20% , 主要发电还是在于天然气、煤炭、煤气等占到50%以上 。也算是清洁能源主要电力的发展 。而我国的核电只占发电总量的5% , 主要还是在于煤炭发电 , 占比超过60% 。而且煤炭发电对空气污染和释放二氧化碳的排放影响很大 , 这也是需要不断提升电力能源结构 。而风电、太阳能发电等需要占用大量的土地 , 这也是受限制的原因 。最好的新能源发展模式还是在于核电技术的推广 。
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无论喜欢与否 , 核电发展将成为主要的电力能源发展模式 , 风电、太阳能发电占比难以得到快速提升 , 而传统能源(煤炭)会逐步减少 。这就是一种趋势!只不过发达国家走在前面一步 , 后续就是发展中国家跟上的时候 。随着科技技术和核能利用方面技术进一步提升 , 核电会越来越安全 , 那么淘汰煤炭等高污染的能源结构就是一种必然 。
其他网友观点风电与核电各有优势 , 如果说从安全角度 , 风电无疑是更安全的 , 也不存在废料处理的问题 , 只要有风 , 就能带动发电机进行发电;而核电则存在核废料处理问题以及核泄漏风险 , 前些年日本福岛核电泄露问题到现在还无法妥善解决 , 甚至想把核污水排到大海 , 引起世界的各国的反对 。
至于说发达国家都选择核电 , 这也只是早几十年前发达国家的一种选择 , 风电那时候还处于早期探索发展阶段 。现在德国都已经关停了部分核电了 , 以后还会逐步关停更多的核电站 , 直至全部关停 , 不再使用核电 。
总的来说 , 风电更安全更环保 , 我的结论 , 风电更好 。
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