日前,我国具有完全自主知识产权的国家重大科技专项——华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范项目,在完成相关调试试验的基础上,顺利完成168小时连续运行考核,开始商业运行这标志着我国成为全球首个实现模块化高温气冷堆核电站商业化运行的国家,多项核心技术显著领先。
这似乎是核电站的正常商业运营,但任何熟悉其背后的技术和变化的人都知道,这座核电站并不简单借用著名科学博主崔妮蒂博士的话,那就是中国彻底解决了核电站的安全问题!
我们不学技术,对核技术一无所知,但崔尼蒂博士是科技领域的知名博主,他对科技有自己独到的见解和研究,所以他能得出这样的结论,肯定是有相关依据的。
这有几个要点:
世界上发生核事故的发电厂大多是由于冷却系统故障造成的,这导致了核反应堆堆芯的熔毁,最后是放射性物质的泄漏。
中国自主研发的第四代核电站,可以保证在全部冷却能力丧失的情况下,在不采取任何干预的情况下保持安全状态,不会发生任何放射性物质泄漏,几乎将安全隐患降为零!
至于我国第四代核电站是否彻底解决了安全问题,我们不得而知,但可以肯定的是,它的安全水平确实有了很大的提高,可以大大减少核泄漏的发生,从而可能引发新一轮的核电革命。
我们都知道核能是一种非常有前途的能源,但目前,世界上的核电站都是核裂变,核裂变存在一定的安全隐患,从切尔诺贝利核电站到福岛核电站都表明,核电站并不是100%安全的,一旦发生事故,随时可能导致放射性物质的泄漏, 这对环境和其他方面产生了非常深远的影响。
为了解决核泄漏的安全问题,世界上一些主要国家一直在寻求新技术,其中最重要的方向之一就是核聚变。
与核裂变相比,核聚变可以说是既安全又清洁的,关键是材料取之不尽,取之不尽,是人类最理想的能源。
但是,要实现可控核聚变是非常困难的,光是点火就需要达到几亿度的温度,世界上几乎没有成功点火的案例。
至于核聚变何时能够实现技术突破并投入商业运行,我们不得而知,但有一点是肯定的,未来,随着全球碳排放目标越来越近,世界各国对碳排放的控制将越来越严格, 传统火电站的比重将逐步减少,清洁能源的相应比重将逐步增加。
目前,最常见的清洁能源是水电、太阳能、风能、潮汐能等,但这些清洁能源具有明显的季节性,发电波动比较大,最重要的是这些清洁能源对自然环境的要求非常严格,并不是每个地方都适合发展这些清洁能源。
所以归根结底,人类能源的真正解决方案还是依靠核能。
不过,核裂变电站的安全隐患比较大,近年来很多国家都关闭了核电站,比如德国已经关闭了大部分核电站机组,台湾也关闭了几座核电站,预计未来将全部关闭核电站。
但从长远来看,关闭核电站只是权宜之计,并不能解决能源问题,毕竟依赖传统化石能源,包括石油、天然气、煤炭等资源储量将逐渐减少,未来最有可能上升,发电成本也会上升。
与这些化石能源相比,核电站显然更加高效、清洁,如果能够解决安全问题,特别是核泄漏问题,那么核电站将有很大的发展前景我国第四代核电厂在安全技术上取得的重大突破,给人类能源带来了新的希望。
第四代核能系统采用模块化高温气冷堆,其堆芯由石墨等耐高温材料制成,使堆芯出口温度可以达到其他反应堆类型难以达到的高度此外,惰性气体氦气用于堆芯冷却和热传导,在高温下不易与其他反应堆物质发生反应,从而实现固有安全性。
当然,除了安全发电外,第四代核电站还可以实现热电联产,第四代核电站采用高温冷堆,同时产生大量热量,可直接向居民供热。
此外,还可以利用高温分解水产生氢气,真正做到一石多鸟。
而第四代核反应堆可能对环境没有那么严格的要求,以前的核电站基本都建在海边,占地面积比较大,而第一座核反应堆可以小型化生产,可以建设20万、40万、60万、80万、100万千瓦等系列装机容量的核电机组, 这样核电站就不再是沿海省份的专利了,内陆的一些地方也可以建这种核电站。
可以预见,第四代核反应堆投入商业运行后,未来我国核电装机容量将进一步增加,据业内人士介绍,到2024年左右,我国在建核电装机容量有望达到1亿千瓦,2024年在建运行核电机组装机容量有望超过2亿千瓦, 而全国核能发电比例有望达到10%左右,这将有助于减少化石能源的使用,从而减少碳排放的产生。