核能發(fā)電的利弊:高效與風(fēng)險(xiǎn)并存,你了解多少?
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核電站的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?
優(yōu)點(diǎn):低碳
與傳統(tǒng)化石燃料不同,核能不會(huì)產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等溫室氣體。核能倡導(dǎo)組織世界核能協(xié)會(huì)發(fā)現(xiàn),核能的平均排放量為每千兆瓦時(shí) 29 噸二氧化碳。與太陽能和風(fēng)能等可再生能源相比,這一數(shù)字更為可觀,甚至比褐煤和煤炭等化石燃料更可觀。核能產(chǎn)生的排放量與可再生能源大致相同或更少,因此可以被視為一種環(huán)保能源。缺點(diǎn) - 核事故
三哩島核事故反核人士列舉了最近發(fā)生的三起重大核電站堆芯熔毀事故,分別是1979年的三哩島事故、1986年的切爾諾貝利事故,以及最近發(fā)生的2011年的福島核事故。上述事故電廠都采取了相應(yīng)的安全措施,但各種因素的綜合作用最終導(dǎo)致堆芯熔毀。一旦發(fā)生核事故,對(duì)周邊環(huán)境和當(dāng)?shù)鼐用裨斐傻臑?zāi)難難以評(píng)估。據(jù)悉,切爾諾貝利核事故官方公布的即時(shí)死亡人數(shù)為54人。雖然這一數(shù)字一直存在爭議,但國際原子能機(jī)構(gòu)表示,從長遠(yuǎn)來看,預(yù)計(jì)死亡人數(shù)為4000人。核電值得冒著巨大的核泄漏、大規(guī)模撤離和數(shù)十億美元的維護(hù)費(fèi)用的風(fēng)險(xiǎn)嗎?優(yōu)點(diǎn)——不間斷發(fā)電
美國總統(tǒng)特朗普曾指出風(fēng)力發(fā)電的間歇性,他說:“風(fēng)停了,你的電就沒了!憋L(fēng)能和太陽能等可再生能源的常見批評(píng)是,它們只有在有風(fēng)或有太陽的時(shí)候才會(huì)發(fā)電。然而,核能不是間歇性的,因?yàn)楹穗娬究梢圆婚g斷地運(yùn)行一年甚至更長時(shí)間,無需中斷或維護(hù),使其成為更可靠的能源。缺點(diǎn) - 核廢料
核能的副作用之一是產(chǎn)生大量核廢料。據(jù)估計(jì),全世界每年產(chǎn)生約 34,000 立方米的核廢料核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn),這些廢料需要數(shù)年時(shí)間才能降解。反核組織綠色和平組織于 2019 年 1 月發(fā)布了一份報(bào)告,詳述了所謂的核廢料“危機(jī)”,并表示“目前尚無解決方案”。一種解決方案是在魯尼特島上建造一個(gè)混凝土核廢料“棺材”。然而,最近的消息顯示,棺材已經(jīng)開始破裂,可能會(huì)泄漏放射性物質(zhì)。優(yōu)點(diǎn) - 運(yùn)營成本低
核電站的運(yùn)營成本比煤炭或天然氣低。據(jù)估計(jì),即使考慮到管理放射性燃料和處置電廠等成本,核電站的成本也僅為煤電廠的 33% 至 50%,天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠的 20% 至 25%。所產(chǎn)生的能量也高于大多數(shù)其他形式的能源。美國能源部估計(jì),要取代 1GW 的核電站,需要 2GW 的煤炭或 3GW 至 4GW 的可再生能源才能維持相同的電力需求。缺點(diǎn) - 建造成本高
建設(shè)核電站的初期成本很高,美國最近一座虛擬試驗(yàn)反應(yīng)堆的估算成本從35億美元飆升至60億美元,此外還有巨額的額外維護(hù)費(fèi)用。南非取消了9.6GW核電計(jì)劃,原因是預(yù)計(jì)成本在340億美元至840億美元之間。因此,盡管核電站的運(yùn)營和生產(chǎn)成本較低,但初期成本門檻過高,令大多數(shù)國家不愿投資。
核能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn)
1. 清潔
與燃燒化石能源的火力發(fā)電廠相比,核電站是利用核裂變反應(yīng)釋放能量來發(fā)電,核發(fā)電不會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等有害氣體,不會(huì)污染空氣。
2. 環(huán)境保護(hù)
核能發(fā)電不會(huì)像化石能源發(fā)電那樣產(chǎn)生二氧化碳,發(fā)展核能有助于減緩溫室效應(yīng),改善氣候環(huán)境。
3. 消耗低
核電站消耗的核燃料比相同功率消耗的火電站少得多。
4.占地面積小
與風(fēng)能、太陽能等可再生能源相比,核能發(fā)電在土地規(guī)模、能源供應(yīng)安全等方面具有明顯優(yōu)勢。
例如,太陽能發(fā)電占用土地約為同等規(guī)模核電的20倍,風(fēng)電占用土地約為80倍。此外,風(fēng)電和太陽能發(fā)電受天氣影響較大,兩者全年滿功率運(yùn)行小時(shí)數(shù)均不足1500至2500小時(shí),可運(yùn)行率不足30%,遠(yuǎn)低于核電的運(yùn)行指標(biāo)。
2.缺點(diǎn)
1、核電站會(huì)產(chǎn)生高、低放射性廢物,也就是用過的核燃料,雖然體積不大,但含有輻射,必須小心處理,而且面臨相當(dāng)大的政治麻煩。
2、核電站的熱效率較低,向環(huán)境中排放的廢熱比普通化石燃料發(fā)電廠要多,因此核電站造成的熱污染更為嚴(yán)重。
3、核電站的反應(yīng)堆中存有大量放射性物質(zhì),如果在事故中釋放到外界環(huán)境中,將對(duì)生態(tài)和公眾造成危害。
附加信息
在傳統(tǒng)化石能源日益枯竭、燃燒化石燃料對(duì)人類生存環(huán)境的負(fù)面影響日益凸顯的背景下,核能無論從經(jīng)濟(jì)還是環(huán)境角度看都是不可或缺的替代能源。
核能的釋放主要有三種形式:
1.核裂變能
所謂核裂變能,就是一些重原子核裂變時(shí)釋放出的能量。
2.核聚變能
兩個(gè)或兩個(gè)以上的氫原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核,并在造成質(zhì)量損失的同時(shí)釋放出巨大能量的反應(yīng)稱為核聚變反應(yīng),釋放的能量稱為核聚變能。
3. 核衰變
核衰變是一種自然的、速度慢得多的裂變形式,由于其能量釋放緩慢而難以控制。








