从1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来,人类和平利用核能的历史还不到半个世纪;然而,核能的发展却异常迅速.特别是近20年来,它以极大的优势异军突起,成绩卓著,已成为世界能源舞台上一个引人注目的角色.到1991年底,全世界有近30 个国家和地区拥有近420 座核电站,另有76 座正在建设中.我国首座核电站——秦山核电站,已于1991年正式投入运行,这标志着我国核能利用已经进入了一个新阶段。
目前,核能发电可满足世界电力需要的20%左右.据专家们预计,到2000年全世界核电站的总发电量可达72,000-95,000 万千瓦,届时核能发电量将是世界总发电量的30-50%.到21 世纪中叶,核能将会取代石油等矿物燃料而成为世界各国的主要能源。
核能的发展之所以如此迅速,主要是因为它有着显著的优越性: 其一,它的能量非常巨大,而且非常集中.其二,运输方便,地区适应性强.有人曾将核电站与火电站作了个形象的比较: 一座20 万千瓦的火电站,一天要烧掉3000 吨煤,这些燃料需要用100 辆铁路货车来运输;而发电能力相同的核电站,一天仅用一公斤铀就行了.这么一点铀燃料只有三个火柴盒那么大,运输起来自然就省力多了,而且可以建在电力消耗大的地方,以减少输电损失和运输费用.其三,储量丰富,用之不尽。
核能资源广泛分布在世界的陆地和海洋中.储藏在陆地上的铀矿资源,约990-241O 万吨,其中最多的是北美洲,其次是非州和大洋洲。
海洋中的核能资源比陆地上要丰富得多.拿核聚变的重要燃料铀来说,虽然每1000 吨海水中才有三克铀,然而海洋里铀的总储量却大得惊人,总共达四十多亿吨,比陆地上已知的铀储量大数千倍.此外,海洋中还有更为丰富的核聚变所用的燃料——重水.如果将这些能源开发出来,那么即使全世界的能量消耗比现在增加100 倍,也可保证供应人类使用10 亿年左右。
从目前情况来看,世界各国的核能发电技术已相当成熟,大量投入使用的单机容量达百万千瓦级的发电机组,使核电站得到了迅速的发展。
近十多年来,人们已经成功地研制出能充分利用铀燃料的核反应堆,这就是被称为“明天核电站锅炉”的快中子增殖核反应堆.这种核反应堆能使核燃料增殖,也就是说,核燃料在这种“锅炉”里越烧越多.如果能大量使用快中子增殖核反应堆,不仅能使铀资源的有效利用率增大数十倍,而且也将使铀资源本身扩大几百倍.因此,包括我国在内的世界各国,今后将着重发展这种先进的核反应堆以便充分地利用核燃料、提高核电站的经济性.1991年,欧洲联合核聚变实验室首次成功地实现了受控核聚变反应,使人类在核聚变研究方面取得了重大突破,为今后利用储量极为丰富的重水建造核聚变电站打下了初步的基础。
另外,近年来在激光核聚变、核电池、太空核电站和海底核电站等研究试验方面也都取得了一定的成果,促进了核能发电技术的进一步提高。
核能对于我国在21 世纪的经济发展有着重要的意义.根据中央提出的社会主义现代化经济建设分三步走的战略目标,到下世纪中期,预计我国能源年需求总量为40-50 亿吨标准煤.要满足如此大的能源消耗量,除了大力开发包括三峡水电在内的水力资源外,大部分的电力要依靠煤电和核电.一座大型核电站的发电量几乎相当于葛洲坝水电站,因此,发展核电不仅可减少储量已不多的煤炭的消耗,而且可减少环境污染,缓和运煤带来的交通运输紧张状况。
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