核能供暖替代燃煤【用什么替代核能】

时间：2019-01-06 03:33:34　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　在日本福岛核电站越来越多的坏消息的刺激下，核能的使用引起了全世界的忧虑和辩论，是继续，还是停止？如果放弃核能，用什么来替代它？　　　　　　核能并不可怕
　　2011年3月11日，日本东北里氏9.0级大地震引发的大海啸，给福岛核电站带来了灭顶之灾。核电站容易受自然灾害影响的风险非常明显。在此之前的2004年，由于印度洋大海啸，印度第二大核电站马德拉斯核电站也曾被淹。你可能会问，为什么核电站多建在易受海啸侵袭的海岸边呢？核电站一般都建在湖边或海岸，这是因为在核电站正常运行过程中需要大量的水来冷却反应堆。英国在位于大不列颠群岛沿岸建设的核电站，只比海平面高出数米，为的就是取水方便。全球变暖导致飓风、干旱等重大自然灾害频发，增加了核电站发生事故的危险；即使远离海岸建设的核电站也会受到自然灾害的影响。2003年，因高温引发的空前大火导致法国17座反应堆停产；因为当地的河、湖水温升高，不能起到有效冷却作用。法国80%的电能依靠核能供应，而当时正值用电高峰，可以想象整个法国受到了多大影响。
　　目前仍占主导地位的观点认为，并非只有核电站有风险。2009年8月17日，世界排名第六的俄罗斯萨彦-舒申斯克水电站，也在维修过程中发生了造成数十人伤亡的严重事故。相比之下，核电站从选址、设计、建设到运营，安全措施、自动保护都极为严格。因此，尽管存在各种风险，但核能并不可怕，无论从经济角度还是环保角度考虑，核电站都无可替代。据国际原子能机构估算，如果以常规火电站取代全球正在运营的440座核反应堆，每年向大气中排放的二氧化碳将增加6亿吨。
　　但是，核能真的就这么清洁吗？核电站产生的核废料仍具有很强的放射性，无论存放在地球上哪个角落都不能保证对人类是绝对安全的。核能真的无可替代吗？氢能、风能、水能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能，还有最近异军突起的非常规天然气，如果这些清洁的、可再生的能源的使用瓶颈被突破，离开核能的人类何愁能源短缺。
　　氢能正向我们走来
　　最近，来自英国的一项新技术，能让氢真正成为可替代汽油，而且不排放二氧化碳的新型能源。据估计，在全球二氧化碳排放总量中，有四分之一来自使用汽油或柴油的汽车。而氢气燃烧后只产生水，因此被认为是减少碳排放的理想途径。在此之前，由于储存氢气的方法得不到消费者的认可，因此它还没有成为可行的替代汽油的燃料。
　　英国的这一新技术，将氢化物变成纤维或珠子，粗细只有人的头发丝的三十分之一。这种白色的材料能像海绵一样吸收并释放大量的氢气。他们将这种材料密封在很小的塑料珠子里，因为珠子非常小，看起来就像小水滴一样。这意味着可以像液体的汽油那样把它们加入汽车油箱中。由于它不会轻易着火，因此不必担心安全问题。然后启动、加热，氢气便释放出来为汽车提供动能。用过的小塑料珠仍储存在汽车里，等到下次加氢时，通过一个管道往油箱注入新的珠子，而另一个管道则用来回收用过的珠子，并再向珠子里面注入氢气。在封装处理过程中，氢化物不会接触到氧气和水，不仅延长了材料的使用寿命，而且使得它可以安全地暴露在空气中。现有的汽车只需作出很小的改动就能方便地使用它。
　　如果能够通过风能或太阳能这些可再生能源产生氢气，那么从成本上讲，氢气就能成为替代化石燃料的可行选择。与相同重量的汽油相比，氢气产生的能量要高出3倍，可以为目前使用汽油的所有交通工具，包括汽车和飞机等提供动力。
　　海上风电离我们有多远
　　英国南部海岸线外的萨尼特风力发电场，是目前已投入运营的世界上最大的海上风力发电站。在美国，据说海上风车会给肯尼迪家族和其他显赫人物的海滨消夏别墅造成“视觉障碍”，政府不得不修改其第一个海上风力发电站的建设计划，将风车数量从170个削减到130个，并将风车群建在离城镇30千米外的海域。在欧洲，德国是可再生能源应用的领先者。2009年，以风力和生物质能发电为主的德国，可再生能源发电量已占该国总用电量的16%。
　　与陆地风力发电相比，海上风电具有风资源量多、品质好、不需要用水、不产生垃圾，几乎不占用土地等诸多优点，已成为国际风电发展的新方向。中国拥有十分丰富的近海风资源，据估算，在我国5～25米水深线以内的近海区域，海平面以上50米高度可装机容量约2亿千瓦，而三峡电站原设计装机容量仅为1820万千瓦。目前，我国的陆地风电建设如火如荼，海上风电也风起云涌。沿海多个省、市已完成或正在准备海上风电规划。
　　海上风电，看起来很美，但建设难度很大。作为海洋永久构筑物工程，海上风电场的建设要求比海上石油平台的建设要求还要高。考虑到我国东南沿海每年都会遭遇多次强台风袭击，海上风电站的底座要求特别坚固，从而使得桩基工程投入更大。和陆地风电站一样，海上风电站也都建在远离城镇的地方，因此需要铺设长长的海底电缆来传输电能。加上建设和维护均需要专业船只、设备进行作业，因此，海上风电站的建设成本至少是陆地风电站的三倍。此外，与太阳能发电一样，风电也面临着“发电不难卖电难”的问题。因为这两种发电方式都具有间歇性和随机性的特点，正式并入电网之后，对电网的调峰压力较大。当然，并网难题也并非无法攻克，至少在风电利用率较高的丹麦已经解决了。
　　开发页岩气美国领先
　　相比于烧煤或燃油发电，用天然气发电更加清洁高效。想要替代核能，从短期来看，就发电成本、技术难度以及稳定性而言，天然气发电比风能、太阳能发电更成熟更可行。天然气发电之所以如此最被看好，一个重要原因是以页岩气为代表的非常规天然气的发现和使用。
　　页岩气是从页岩层中开采出来的天然气。页岩气以吸附或游离状态为主要存在形式，形成于暗色的高碳泥质烃源岩中，是典型的非常规天然气。页岩气蕴含着巨大的经济和环境效益：2009年，美国页岩气的年产量已接近1000亿立方米，约占美国天然气总产量的五分之一；使得美国一下子超过俄罗斯，成为世界第一大天然气生产国，并从天然气进口国变成了出口国。官方预计，到2015年美国页岩气产量将达到2800亿立方米。这将对美国的能源发展需求形成重要支撑，有效减轻其对石油的依赖。
　　据国际能源署初步估计，世界页岩气资源量约456万亿立方米，与常规天然气资源量相当或更多。其中，美国和中国是页岩气的主要分布国。与美国相比，中国页岩气的储层埋得更深。例如，四川盆地的页岩气层埋在2000～3500米深处，而美国的页岩气层的深度在800～2600米。页岩气层深度的增加，无疑在我们本来还不成熟的技术上又增添了难度，并提高了开采成本。目前，美国在页岩气开发上技术较为成熟。但中国也已开始紧追，预计在5～10年后能形成一定的开采规模。
　　未来能源“可燃冰”
　　除了页岩气，非常规天然气还包括煤层气、致密气和可燃冰。其中最受重视是学名叫“天然气水合物”的可燃冰。它是天然气在0℃和30个大气压的作用下结晶而成的“冰块”，其中甲烷占80%~99.9%，可直接点燃。由于它燃烧后几乎不产生任何残渣，对环境的污染比煤、石油和天然气都要小得多，因此被称为“未来能源”。据科学家估计，仅海底区域，可燃冰的分布面积就达4000万平方千米，占地球海洋总面积的四分之一。地球上可燃冰矿藏中所含的有机碳的总资源量，相当于全球已知的煤、石油和天然气总和的2倍，可满足人类1000年的需求。我国的南海和东海是可燃冰蕴藏量比较丰富的地区，仅在南海北部的可燃冰储量，就相当于中国陆上石油总量的50％左右。
　　可燃冰的稳定带处于水深超过500~700米的海底，水越深越稳定。由于这种海底矿藏哪怕受到最小的破坏，都会导致甲烷气体的大量泄漏，带来海啸、海水毒化等可怕的灾害，所以目前要开采埋藏于深海的可燃冰还面临着许多技术上的困难，但世界各国对这种未来能源的追求与争夺却并不亚于石油。

核能供暖替代燃煤【用什么替代核能】

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