核能的和平利用在世界上已有60多年的歷史。如今，核電與火電（包括煤、天然氣、石油）、水電并稱為世界三大電力供應(yīng)支柱。目前核能發(fā)電約占世界總發(fā)電量的10.8%，核電是當(dāng)今世界上大規(guī)?？沙掷m(xù)供應(yīng)的主要能源之一。各國(guó)核電裝機(jī)容量的多少，很大程度上反映了各國(guó)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)和科技的綜合實(shí)力。
當(dāng)今世界能源形勢(shì)
目前的世界面臨著三個(gè)相互聯(lián)系的主要問(wèn)題：自然資源短缺（主要指能源、糧食和水）、人口增長(zhǎng)迅速、環(huán)境污染生態(tài)破壞。而嚴(yán)重的問(wèn)題是潛在的能源短缺，因?yàn)槟茉词菨M足人類一切物質(zhì)需要的基礎(chǔ)，是衣、食、住、行和娛樂的基本保障。
人要一代一代繼續(xù)生存下去，必須為長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)作考慮。一定要認(rèn)識(shí)到地球上的資源是有限的，而人類對(duì)資源的需求卻是無(wú)限制的。因此對(duì)各種資源狀況需要作全面的了解。當(dāng)世界上的石油用完之時(shí)，以石油產(chǎn)品為燃料的汽車、輪船、火車、飛機(jī)就將失去動(dòng)力，這就需要對(duì)運(yùn)輸事業(yè)進(jìn)行控制，對(duì)能源作調(diào)整。科學(xué)工作者已越來(lái)越認(rèn)識(shí)到，要找到克服能源短缺的出路，核能可以為人類解脫困境。
我們知道，世界上有機(jī)燃料的儲(chǔ)量是有限的，總有一天要用完。全世界石油、天然氣和煤炭的已探明儲(chǔ)量，按目前的消耗水平來(lái)看，少則幾十年，多的（如煤炭）也只能開采幾百年。而且，全世界對(duì)能源的需求量逐年在增加，照目前能源需求的增長(zhǎng)勢(shì)頭，如果我們僅依賴于石油或煤炭這樣一些化石燃料，終將會(huì)發(fā)生能源危機(jī)。這決非是危言聳聽。
1970年，石油在世界能耗中的比重已達(dá)43%（煤只占35%）。1979年石油生產(chǎn)的比重又進(jìn)一步上升到49.l%。況且，石油還是一種十分重要的化工原料，用石油來(lái)制造化工產(chǎn)品，如化肥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、潤(rùn)滑劑、塑料、合成纖維、合成橡膠等，其價(jià)值比用作能源的要高得多。
因此，由于石油儲(chǔ)量有限，并且越來(lái)越多地轉(zhuǎn)作化工原料，在世界能源消耗不斷增加的形勢(shì)下，不久的將來(lái)，石油就無(wú)法挑起世界能源主要支柱的重?fù)?dān)，在能源中將處于越來(lái)越次要的地位。
那么，再度依賴煤是否可行呢？作為石油的姊妹能源，煤也有類似的問(wèn)題存在，其儲(chǔ)量雖比石油豐富，然而也相當(dāng)有限，它也是無(wú)法再生的化工原料，人類必須加以珍惜，不要讓它付之一炬，白白浪費(fèi)。而且煤不比石油，它的開采成本高，燃燒效率低，燃煤所造成的污染問(wèn)題又嚴(yán)重。所以煤作為能源的衰落周期盡管會(huì)長(zhǎng)一些，但也必將步石油的后塵。人類必須從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益制定當(dāng)前的能源政策。
溫室效應(yīng)的危害
1988年7月4日，美國(guó)的一家很有影響的雜志《幸福》發(fā)表了一篇引起世界矚目的文章。作者認(rèn)為，21世紀(jì)將出現(xiàn)非常惡劣的氣候，氣溫上升比任何一次都更高更快，全球氣候?qū)⒊霈F(xiàn)混亂反常，世界經(jīng)濟(jì)將受到重大影響。
出現(xiàn)上述情況的主要原因正是燃燒煤、石油、汽油等化石燃料，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳在大氣層中迅速積聚，比二氧化碳少得多但是同樣有害的氯氟化碳等氣體也迅速增多。在地球的大氣層中，這些氣體起著溫室玻璃那樣的作用，讓陽(yáng)光射入而又把熱量留聚下來(lái)。它們吸收而不是反射能生熱的紅外線輻射，從而使地球氣溫持續(xù)上升，這就是溫室效應(yīng)。
估計(jì)到21世紀(jì)中葉，地球的氣溫還將不可避免地繼續(xù)上升，那時(shí)，積聚在大氣層中的二氧化碳很有可能比現(xiàn)在多60%左右。
溫室效應(yīng)的后果將是全球氣候的異?，F(xiàn)象，使降雨、風(fēng)、云層、洋流以及南北極冰帽大小等關(guān)鍵可變因素發(fā)生變化。冬季縮短、夏季延長(zhǎng)，由于蒸發(fā)增強(qiáng)，大片地區(qū)的土壤濕度將會(huì)降低。
最明顯的影響表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)方面。隨著二氧化碳濃度的增加，植物的氣孔（氣體和水蒸氣通過(guò)的細(xì)孔）只要張開得小一點(diǎn)即可收入同樣數(shù)量的二氧化碳，這樣，植物由于蒸發(fā)所損失的水份就減少了，結(jié)果是植物會(huì)長(zhǎng)得更大。農(nóng)作物生長(zhǎng)較快，就可能較快地把土壤中的養(yǎng)分吸光，農(nóng)家就不得不購(gòu)買更多的化肥。糧食的質(zhì)量可能隨著二氧化碳的提高而下降，因?yàn)槿~子的含碳量可能增加，含氮量可能減少。在溫室效應(yīng)中，害蟲和病害較易蔓延，這就需要更多的農(nóng)藥治理。
由此可見，溫室效應(yīng)帶來(lái)的生態(tài)破壞及社會(huì)后果是嚴(yán)重的。
核能的發(fā)展前景
核能作為清潔能源外，一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性。例如，同等條件下，建設(shè)一個(gè)熱電站。如果建煤熱電站，每年約需煤110萬(wàn)噸，不僅運(yùn)輸無(wú)法解決，燒煤造成的環(huán)境污染更是個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題；如果建燒油電站，每年燒油需80萬(wàn)噸，發(fā)電僅值1.8億元，而要是做化工原料的價(jià)值就達(dá)4.8億元，出口可換外匯1.36億美元。而選擇建造核熱電站，這不僅運(yùn)輸不成問(wèn)題，每年只需UO26噸，從經(jīng)濟(jì)上考慮也是合算的。
1973年開始，主要工業(yè)國(guó)的核電成本與火電相當(dāng)。以后隨著石油調(diào)價(jià)和核電技術(shù)的逐步成熟，核電成本已經(jīng)低于油電站、煤電站和油煤電站的成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美、法、英、德國(guó)和加拿大等國(guó)的核電成本平均比火電低1／3左右。1976年，美國(guó)由于采用核電節(jié)省了14億美元，相當(dāng)于節(jié)省 9000萬(wàn)噸煤或 32500萬(wàn)桶石油。
核電的發(fā)電成本由運(yùn)行費(fèi)、基建費(fèi)和燃料費(fèi)三部分組成。核電站的運(yùn)行費(fèi)和火電站的差不多。但核電站運(yùn)行可靠，每年利用小時(shí)最高達(dá)8000小時(shí)，平均約為6000小時(shí)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，1975～1978年，世界上有15座核電站的平均負(fù)荷因子達(dá)到80%以上，其中有8座達(dá)85%，德國(guó)一座壓水堆核電站達(dá)到了最高為91.3%。核電站的燃料費(fèi)比火電站的要低得多。對(duì)100萬(wàn)千瓦壓水堆核電站，每年需要補(bǔ)充40噸燃料，其中只消耗1.5噸鈾－235，其余的尚可收回。所以燃料運(yùn)輸是微不足道的。而對(duì)一座100萬(wàn)千瓦燒煤的發(fā)電廠，每年致少消耗2120000噸標(biāo)準(zhǔn)煤，平均每天要有艘萬(wàn)噸輪，或三列40節(jié)車廂的火車運(yùn)煤到發(fā)電廠。運(yùn)輸負(fù)擔(dān)之沉重是可想而知的。
由于核電站系統(tǒng)的復(fù)雜和出于安全的考慮，它的基建費(fèi)比火電高，對(duì)10～20萬(wàn)千瓦容量的輕水堆比火電約高100%，對(duì)100萬(wàn)千瓦容量的輕水堆約高60～70%。重水堆和氣冷堆的基建費(fèi)還要貴一些。但是，核電站的整個(gè)發(fā)電成本還是比火電便宜。核電的經(jīng)濟(jì)性與安全性已是毋庸置疑。
世界能源結(jié)構(gòu)的變化中，核能在今后仍是屬于有發(fā)展前途的能源。90年代初開始，人們對(duì)核能的評(píng)價(jià)發(fā)生了有利于核能的轉(zhuǎn)變，其原因是人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，沒有核能的能源供應(yīng)，從經(jīng)濟(jì)上和生態(tài)上都有一定的風(fēng)險(xiǎn)，人們也認(rèn)識(shí)到存在著不斷改進(jìn)核電廠安全技術(shù)從而減少事故風(fēng)險(xiǎn)的可能。
世界核電發(fā)展現(xiàn)狀
核電是一種資金密集型、技術(shù)密集型的清潔能源。目前，全世界30個(gè)國(guó)家擁有核電站，主要分布在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。截至2016年4月，全球在運(yùn)核電機(jī)組共計(jì)444臺(tái)，總裝機(jī)容量38627.6萬(wàn)千瓦。根據(jù)世界核協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年全世界核能發(fā)電總計(jì)24413億千瓦時(shí)。全球發(fā)電總量中，核能發(fā)電比例超過(guò)10%。其中，法國(guó)核能發(fā)電比例最高，核電發(fā)電占法國(guó)全部發(fā)電量的76.3%；擁有核電站數(shù)量最多的是美國(guó)，目前擁有104座反應(yīng)堆，核電發(fā)電量占美國(guó)總發(fā)電量的19.5%；我國(guó)大陸核電發(fā)電量占大陸總發(fā)電量的3.01%。
世界各國(guó)不斷采取措施，對(duì)現(xiàn)有反應(yīng)堆開展安全評(píng)估，同時(shí)針對(duì)極端情況，電廠增設(shè)了防水淹、移動(dòng)柴油機(jī)電源、非能動(dòng)消氫等設(shè)施，優(yōu)化核電技術(shù)，提高安全響應(yīng)能力和管理水平。當(dāng)前，全球核電產(chǎn)業(yè)逐漸回歸正常發(fā)展軌道，核電建設(shè)逐步復(fù)蘇。截至2016年3月，全世界在建核電機(jī)組共計(jì)64臺(tái)，總裝機(jī)容量6301萬(wàn)千瓦，中國(guó)、俄羅斯、印度、美國(guó)成為核電項(xiàng)目建設(shè)最多的四個(gè)國(guó)家。
我國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀
1991年12月15日,中國(guó)大陸第一座核電站——秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電。三十多年來(lái)，我國(guó)核電事業(yè)一直穩(wěn)步發(fā)展，形成了浙江秦山、廣東大亞灣、江蘇連云港、遼寧紅沿河、福建福清等幾個(gè)重要核電基地。截至2016年3月，我國(guó)大陸運(yùn)行核電機(jī)組共有30臺(tái)，總裝機(jī)容量為2846.5萬(wàn)千瓦；共有24臺(tái)在建核電機(jī)組，總裝機(jī)容量2672.9萬(wàn)千瓦。2015年，核電累計(jì)發(fā)電量為1690億千瓦時(shí)，約占全國(guó)總發(fā)電量的3.01%。與世界平均水平相比，我國(guó)核電發(fā)電比例偏小，具有較大的發(fā)展空間。2014年11月，《國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》正式發(fā)布。根據(jù)行動(dòng)計(jì)劃，到2020年，我國(guó)大陸核電運(yùn)行機(jī)組總裝機(jī)容量為5800萬(wàn)千瓦，在建核電機(jī)組總裝機(jī)容量為3000萬(wàn)千瓦。
在核電建設(shè)領(lǐng)域，我國(guó)堅(jiān)持熱堆、快堆、聚變堆“三步走”技術(shù)路線，合理把握建設(shè)節(jié)奏，穩(wěn)步有序推進(jìn)核電建設(shè)，高效安全發(fā)展核電。第三代核電將成為我國(guó)今后一段時(shí)間核電建設(shè)的主力軍。
我國(guó)發(fā)展核電的重要意義
當(dāng)前，在人們?cè)絹?lái)越重視地球溫室效應(yīng)、氣候變化的形勢(shì)下，積極推進(jìn)核電建設(shè)，是我國(guó)能源建設(shè)的一項(xiàng)重要政策，對(duì)于滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不斷增長(zhǎng)的能源需求，保障能源供應(yīng)與安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展，提升我國(guó)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力、工業(yè)技術(shù)水平和國(guó)際地位，都具有重要的意義。
