1、核電是的清潔能源

核反應堆利用鏈式裂變反應產(chǎn)生能量。 1942年12月，世界上首座核反應堆在美國芝加哥大學(xué)建成， 可控的鏈式裂變反應得到了驗證。 鏈式裂變反應指的是原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變，同時(shí)釋放出 2-3 個(gè)中子和能量，如果這些中子再被吸收引起其他原子核裂變，就可使裂變反應持續進(jìn)行下去。 核電站中的核反應堆內發(fā)生的就是可控的鏈式裂變反應，裂變過(guò)程釋放出的能量數百萬(wàn)倍于煤的燃燒。

核反應堆中以壓水堆為主。 核反應堆按照燃料、 中子能量、 慢化劑和冷卻劑不同，分為多種類(lèi)型。按燃料循環(huán)分為鈾-钚循環(huán)和釷-鈾循環(huán)； 按發(fā)生反應的中子能量分為熱中子反應堆和快中子反應堆；按冷卻劑分為輕水堆和重水堆；按慢化劑分為石墨堆、輕水堆和重水堆；其中，輕水堆又分為壓水堆和沸水堆。

目前投運的核反應堆約 450個(gè)，其中使用鈾 235 作為燃料，輕水作為冷卻劑和慢化劑的壓水堆占據絕大多數， 共計約 293 個(gè)，占比為 65.3%，其次為沸水堆共計約 75 個(gè)，占比為 16.7%。 使用重水作慢化劑， 輕水或重水作冷卻劑的重水堆共計約 49 個(gè)，占比位居第三， 占比為 10.9%。

核電站通過(guò)機械能將核能轉換為電能。核電站利用核反應堆中核裂變所釋放的能量進(jìn)行發(fā)電。核裂變反應在核電機組的壓力容器中產(chǎn)生熱能，反應堆冷卻劑通過(guò)吸收這些熱量轉變?yōu)楦邷亓黧w，高溫冷卻劑在蒸汽發(fā)生器中與給水換熱后再回到壓力容器中，這個(gè)通過(guò)主泵帶動(dòng)的循環(huán)被稱(chēng)為一回路。給水吸收熱量后生成蒸汽，從而推動(dòng)汽輪機帶動(dòng)發(fā)電機組發(fā)電，做功后的蒸汽通過(guò)冷凝器轉化為給水再被送回到蒸汽發(fā)生器中，這個(gè)通過(guò)主給水泵帶動(dòng)的循環(huán)被稱(chēng)為二回路。核電與常規火電站的區別僅在于進(jìn)入汽輪機的蒸汽攜帶的能量來(lái)源不同，火電站是通過(guò)燃燒煤炭、石油、天然氣等燃料產(chǎn)生熱能，核電站則通過(guò)鈾核燃料裂變產(chǎn)生熱能。

核電具有清潔、安全穩定、經(jīng)濟性好等特點(diǎn)，是一種可以承擔電網(wǎng)基本負荷的清潔能源。

炭、石油、天然氣等，非化石能源主要包括核能、 風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、地熱能、海洋能等。與化石能源相比，非化石能源在利用過(guò)程中基本不產(chǎn)生溫室氣體，屬于對環(huán)境友好的清潔能源， 而核電在非化石能源中又具有明顯的優(yōu)勢。

清潔：核電在電力生產(chǎn)過(guò)程中幾乎不排放污染物。核電站在運行的過(guò)程中只產(chǎn)生少量的放射性廢物，并按照國家法規予以嚴格控制，不會(huì )對環(huán)境造成明顯影響，不產(chǎn)生溫室氣體等其他污染物。與火電相比，一臺百萬(wàn)千瓦核電機組每年可減少排放二氧化碳600萬(wàn)噸，二氧化硫 2.6萬(wàn)噸，氮氧化物1.4 萬(wàn)噸，清潔優(yōu)勢明顯。若考慮到建造及燃料循環(huán)的環(huán)節，核電會(huì )產(chǎn)生少量的排放物，從全壽期來(lái)看，溫室氣體的排放量與風(fēng)電相當，遠低于煤電等化石燃料電廠(chǎng)。一座核電廠(chǎng)全壽期的常規廢物排放量，只相當于同等規?；痣姀S(chǎng)的0.5%-4.0%。

核電是一種的能源。1千克鈾235全部裂變，能夠釋放出相當于2700噸標煤*燃燒放出的能量。一座百萬(wàn)千瓦級的核電站，平均每年只需補充約25噸的核燃料，全年只需幾輛卡車(chē)運輸，而同樣功率的燃煤火電站每年耗煤達300萬(wàn)噸，每天需要供煤近萬(wàn)噸，需要上百節火車(chē)皮運輸，對運輸造成了極大的壓力。

安全穩定：成熟的技術(shù)使核電的安全性得到了保證。世界各國及核電運營(yíng)企業(yè)都將安全作為核電生產(chǎn)的要務(wù)，在核電建設施工及運營(yíng)維護的全過(guò)程中，均制定了嚴格的標準和程序，同時(shí)也制定了完善的事故處理程序。 核電站在設計過(guò)程中，一般采用縱深防御來(lái)保證其安全性，提供一系列多層次的防御來(lái)防止事故，并在未能防止事故時(shí)保證提供適當的保護?？v深防御的一個(gè)典型應用是在設計中設置的多道實(shí)體屏障，將放射性物質(zhì)置于多道屏障的保護之下，通常采用三道屏障，即：燃料元件包殼、反應堆冷卻劑系統壓力邊界、安全殼。事實(shí)證明，成熟可控采用了縱深防御等設計的核電具有很高的安全性。

核電設備利用小時(shí)數高居。此外與其他所有能源相比，核電可以保持長(cháng)時(shí)間穩定運行，且間隔12-18個(gè)月才更換一次核燃料和檢修，所以核電可以連續運行很長(cháng)的時(shí)間。同時(shí)核電單機容量較大，zui高可達近180萬(wàn)千瓦，是理想的承擔電網(wǎng)基本負荷的電源。核電設備年運行小時(shí)數為7108小時(shí)，在所有發(fā)電類(lèi)型中高居，遠高于發(fā)電設備平均利用小時(shí)（3786）。

經(jīng)濟性好：核電的發(fā)電成本主要由運行費、折舊費和燃料費三部分組成，其中運行費用占比約為20%-25%，折舊費占比較高，約占45%-50%，而核電燃料費占比較低，約為20%-25%。核電站一般可以運行近60年，而目前長(cháng)折舊年限一般為30-40年，折舊完成后，核電的發(fā)電成本將大幅下降。國家對核電采取優(yōu)先上網(wǎng)政策，核電利用小時(shí)高且穩定，這種高固定成本、低變動(dòng)成本的成本結構使得核電具備較好的經(jīng)濟性。與常規能源相比，核電還具有低的外部成本。發(fā)電廠(chǎng)并不是孤立存在的，發(fā)電廠(chǎng)排放的各種污染物、噪音等對公眾的損害，以及對地球氣候變暖等環(huán)境生態(tài)影響等因素產(chǎn)生的成本可以作為外部成本，將其包括在內對現有的發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟性分析進(jìn)行全面研究。

多個(gè)研究結果表明，與其他常規能相比，核能的外部成本低。外部成本zui高的是常規能源煤炭和石油，為核電的10倍以上，作為潔凈能源的天然氣發(fā)電，外部成本也約為核電的3-6倍。

核電是的清潔能源?？傮w來(lái)看，可以帶電網(wǎng)基本負荷的電源中，火電在生產(chǎn)過(guò)程中存在較為嚴重的污染，未來(lái)的發(fā)展已逐漸放緩；水電對區域位置要求高導致可開(kāi)發(fā)容量有限且存在消納障礙，而且水電過(guò)度開(kāi)發(fā)對生態(tài)環(huán)境有一定影響。新能源中，風(fēng)電和太陽(yáng)能負荷都不穩定，不能承擔電網(wǎng)基本負荷，且同樣存在消納障礙。而核電清潔、安全穩定、經(jīng)濟性好，是的清潔能源。