電力那麼緊缺,為什麼不大力發展核電?

九邊pro 發佈 2022-08-20T01:50:00.473036+00:00

最近四川限電的事大家也都知道,因為最近高溫缺水,四川大河裡的水位很多降了50%,發電能力下降,電力不足,有些地方已經開始了限電。

最近四川限電的事大家也都知道,因為最近高溫缺水,四川大河裡的水位很多降了50%,發電能力下降,電力不足,有些地方已經開始了限電。

每次發生限電情況,都會有大量的聲音納悶為啥我國不大力發展核電,這個問題我之前就寫過,這次又聯繫了幾個專門做這方面研究的小夥伴,嘗試給大家解釋下。

眾所周知,我國的電力70%是火電,也就是燒煤發電。這也是為啥不少人說,中國現在的電動車,其實是「燃煤車」,因為那些電主要是用煤炭發的,將來會慢慢切換到風電和太陽能這種近乎無限的資源,不過從這兩年的情況來看,煤電依舊是主流,很難撼動,因為煤電輸出穩定,既沒有「枯水期」,也不會對電網造成衝擊,所以有人說,「大家都嫌棄煤電,可煤電最後是最穩定的承擔了所有」。

可是中國的煤炭本身也不是特別足,有個數據叫煤炭儲產比,也就是按照現在這樣挖還能挖幾年。

美國作為全球煤炭儲量最高的國家,高達390年,俄羅斯達369年,而我國僅為37年。我國煤炭已探明儲量在全球排行前列,但是儲產比遠遠低於其他國家,這樣下去,很快又得大規模進口煤炭了,事實上現在我國進口的煤炭也在逐年上升,2021年進口了3億多噸。

也就是中國的煤還能用不到40年,當然這話不是這麼絕對,因為每年中國煤炭新的探明儲量都不少,但是大家也能發現,我們儲量不行,可是開發量卻很大,顯然不是太能持續。

而且發現的煤礦越來越偏遠,運輸成本越來越大,電和蔬菜差不多,在當地便宜,輸送越遠越貴。舉個最簡單的例子,在新疆和內蒙古的部分偏遠發電廠,電價低到不到兩角,輸送出去之後經常翻好幾倍,這也是為啥在國家大力整治區塊鏈挖礦之前,每年四川的枯水期,礦老闆會把礦機都拆了運到內蒙古新疆,用當地的便宜電挖礦。中國煤炭不足是事實。其中最主要的問題就是電煤消耗太大。

所以這是我們現在大力發展清潔能源的原因之一。

清潔能源常見的有好幾種。相比起來,水電優勢最大,不但發電的價格便宜,同時電站建立的水庫還有調節水量和灌溉的效果,大型電站甚至可以改變地貌。比如白鶴灘水電站,按照當地人的說法,「把金沙江活活變成了一個湖泊連著一個湖泊」,金沙江是什麼地方?一向以地勢險峻水流湍急著稱,現在也溫和多了。

但是水電站對選址有要求,對水量也有要求,中國大多河流集中在西南地區,崇山峻岭中電如何運輸也是個挑戰。所以「西電東送」是和「北煤南運」「南水北調」差不多的超級工程。多說一句,前幾天看一本水利方面的書,上邊說是「南水北調」最重要的作用還不是補充北方城市用水,而是補充北方地下水。

至於風電和光伏,同樣也對風量和陽光有要求,這些資源豐富的地區也大多都在比較偏遠的地方。而且這兩種電本身有一定的風險,比如德州停電那事大家記得吧,冰雪暴把風扇給凍住了,電力不足,整個州都停了,大冬天沒有電,大家凍得瑟瑟發抖。這也是為啥搞風電和光電,必須得規劃好如果發生一大片區域同時停電怎麼解決。

現在能想到的好的解決方案,就是發展儲能,把風電和太陽能發出來的電存起來,萬一發生斷電也可以及時頂上,所以儲電行業接下來是一個超級行業,將迎來大爆發。炒股玩基金的小夥伴都知道,前段時間寧德時代搞出來了那個鈉電池後股價大漲,不僅僅是因為這玩意比鋰電池更便宜(但是比鋰電池重得多,用在車上不太划算),將來新能源相關的儲能可能會用得著這個技術,到時候儲存兩三天的電量,萬一好幾天陰天或者沒有風不至於一度電都發不出來。

在清潔能源中,按理說最得天獨厚的就是核能了。

但是核電站也很麻煩,選址就是個超級複雜的事:

首先要有大量水源,因為核電站的運行和冷卻需要大量的水,這也是為啥我國的核電站一般都在沿海,法國和德國他們一般都建在湖邊,或者為了建核電站乾脆搞個大壩。下圖是我國十四五規劃的大型能源基地布局圖,可以看出來,核電都規劃在了沿海。

國內有一些人一直在推動把核電修在大河旁邊,可發改委對這事非常警惕,因為我國的超級城市都在那些大河旁邊,稍微發生點啥後果也是無法承擔的。

其次不能在地震帶上,這個大家都懂,不多說了。

接下來是最敏感的,民意問題,一般說「核電站很安全」,往往是因為深刻了解了核電站到底是怎麼運轉的,才會有這種感覺。如果非常確信核電站非常安全,往往得有相關學歷才那麼言之鑿鑿,問題是老百姓又沒有核物理相關學位,他們怎麼會懂?他們往往會說,「我強烈支持核電,只是不要修到我家附近來」,所以核電站選址向來非常麻煩,弄不好就會被抵制。

最後也是最麻煩的一個環節,也就是核廢料的問題(核電行業里的人不這麼說,他們管那些廢料叫「乏燃料」),就跟煤燒完之後會有煤渣一樣,核電廠發完電也會產生大量的核廢料,那些帶著放射性的核廢料怎麼處理也是個大麻煩。

一般都是先回收一下可利用的成分,再把殘渣裝進特製容器,掩埋到地下五百到一千米,這些核廢料的放射性會持續上萬年,所以核廢料的掩埋場本身也極其昂貴,畢竟萬一出了事,污染了地下水可麻煩了,這方面法國作為核電方面的扛把子,研究得非常深。

了解了這些,就知道發展核電這事本身需要考慮的事非常非常多,而且涉及社會輿論和群眾心態等問題,就更複雜了。

至於核電的效果,就以我國最先進的自主發電機組,華龍一號為例。一台華龍一號機組,裝機量是120萬千瓦時,每年生產100億度電,這相當於每年節約350萬噸煤。每年減少了近千萬噸二氧化碳排放,相當於近億棵樹一年吸收二氧化碳的量。如果是火電,為了運這些煤,又要消耗大量資源,開採又要消耗,開採破壞環境修復又需要。

但是,核電在很多人眼裡卻有個不足:安全性。可以說自從美國最早開始使用核電,幾十年來核電的發展,被三次大事故拖了後腿。

如果深入地了解三次事故,其中技術問題不多,都是人的問題。

第一次大事故是美國1979年三里島事故,過程非常無語,事後分析居然說應急設備指示燈被邊上一張檢修卡擋住了,使得操作人員操作失誤,差點出大亂子,不過萬幸沒爆炸。

這事對全世界的核電事業打擊很大,在此之前,按照宣傳的說法,對核技術的完全控制是可以實現的,美國政府更是宣布核技術是一本萬利絕對安全的買賣。

普通人覺得既然核潛艇、核動力航母帶著反應堆在海上四處顛簸都沒事,一個多重保護的核電站能有什麼問題?所以那些年美國的核電站開掛一樣,十幾年時間建了幾十個電站一百多台反應堆。到現在還是全世界核電站最多的國家,全美國20%電力來自核電(我國才5%左右)。

但是問題就這麼發生了,三里島使得美國核電建設停滯了幾十年,很長時間美國核電公司要靠出口技術為生。直到多年以後才開始重新建設新的核電站。

如果小夥伴你看過美國著名動畫連續劇《辛普森一家》(這個被美國人評為最偉大動漫劇集),裡面的主人公——也是動漫界最著名的傻子霍默,工作就是個核電站的安全員,如果你看過他怎麼上班,就知道編劇在諷刺三里島核電站,也能看出來老百姓對核電站員工的不信任。

第二次就是1986年的車諾比核電站事故,這次事故的主因一個是安全性的設計有瑕疵,還有就是操作人員嚴重的不規範。

儘管車諾比這事對蘇聯國力的影響並不大,不過輿論上的影響卻大得離譜,以至於不少人想論證蘇聯倒閉的必然性,到現在也會把這事拿出來。可見核電站這事在社會學層面的問題遠遠大於技術層面。

第三次就是福島了,2011年日本福島附近海域發生了9級地震,地震發生後福島的機組自動停機,開始給反應堆降溫。但是地震造成的海嘯使得電力中斷,沒有足夠水降溫的核心溫度不斷升高,最後發生了爆炸。最奇葩的是核電站所有者的日本東電公司,幾次「神操作」造成了事故不斷擴大,最終無法收拾。

一直到今年,足足弄了十年,按照國際原子能組織專家的說法,東電和日本政府,活活把一起還沒有三里島嚴重的4級事故,給拖成了和車諾比一樣的7級事故,而且福島的這個七級並不是因為危害到了七級,而是事故等級只有七級,他們頂格了。不僅如此,日本人還本著「我錯了我鞠躬可我就是不改」的躬匠精神,現在還在向全世界輸出傷害。

福島事故對核電的打擊很大,甚至可以說,這事給了全球核電行業致命一擊。

很多國家「談核色變」,德國更是明確表示要全面關停核設施,改為從法國買電,專門查了下,德國還剩下最後三座核電站,本來準備今年年底全部關停,不過現在俄烏打仗,能源不足,可能會延遲幾個月關停。而法國是全世界第二大核電國,核電占到全國發電量的70%以上。

直到現在,全世界的核電都還是低潮期,尤其民主國家老百姓的態度對國家政策影響太大,用法國能源部部長的話說,一群博士們幹的事,卻需要普通人來決策。民眾不放心,導致這些年新增機組數量少,而上世紀建設的很多機組已經到了設計年限,要關閉了。

全世界來看,法國民眾整體對核電的態度非常寬容,車諾比和福島出事後,全世界都在擔憂法國會出問題,原因剛才也說了,他們的核電站實在是太多了。法國政府也擔心刁民們大規模走上街頭要求拆除核電站,那樣的話,法國政府都不知道去哪弄電了。

不過後來發現啥破事都要上街的法國老百姓對核電卻異常寬容,並且把核電和蘇菲瑪索一樣看作是他們的「自己人」,別人指責核電不安全的時候,法國民眾卻表示問題不是核電本身,而是操作核電的人有問題。所以當德國的核電全被拆了之後,法國還穩如老狗。

法國搞核電,也是沒招,上世紀七十年代全世界都出現了能源危機,法國考慮到自己沒煤沒氣,政府卻非常強勢,準備以國家之力搞定這個困局。又考慮到自己是知名「非洲酋長」,去非洲看了一圈,發現非洲有不少鈾礦,於是開始搞核電大躍進,政府出錢從美國買科技,從非洲挖礦,在法國發電,還出口創匯,核廢料再埋回非洲,非洲跟了法國真是倒了八輩子霉。不過客觀上法國的核電技術師出美國,後來成了世界第一梯隊,現在我國不少項目依舊在和法國合作。

儘管現在是核電低潮,我國也很受影響,不過我國依舊是全球發展核電最積極的國家。

中國的核電裝機在福島事故之後,我國立刻暫停了所有待審批的二代核電項目,直到2015年第三代核電技術華龍一號可以抵禦九級地震的雙層保護殼,才開始繼續上馬核電項目。

比如在2020年,全球共有5台核電機組正式開工建設,其中4台位於中國,1台位於土耳其,2021年又上馬了四台。

並且可以確定,以後每年都會有新的核電機組上馬,不過核電的建設周期比較長,現在上馬的項目,可能得七八年之後才能開始發電。從下圖也能看出來,我國這些年一直在不斷提升,不過這幾年增速在下降:

不過現在主要還是在搞風電水電等新能源,一方面風電水電太陽能的消耗產能但對資源依賴不強,另一方面我國是個貧油、貧鈾國,現在的鈾礦主要依賴哈薩克斯坦進口,如果對鈾礦的消耗進一步加重,可能又得從澳大利亞進口,是的,大坑貨澳大利亞又是富鈾國。

說到這裡,可能有小夥伴納悶,核聚變萬一實現了,是不是光伏、風電、核電就沒意義了?這個問題我之前也說過,還專門找了個工程物理研究院的專家問了下,這事沒那麼簡單。

核聚變研究有點像火車發展史,先搞個鐵軌車廂出來,然後裝上火車頭,火車頭一開始跑得不如馬車快,然後改進火車頭,一直發展到現在重載列車和高鐵。核聚變也一樣,就算研究出來,一開始效果肯定不太好,而且也不穩定,更重要的事不划算,得疊代進化幾代,才能用作商用版本,最後才會鋪開,這個過程誰都說不準,可能需要幾十年,也可能一代人,甚至幾代人,這誰都說不清,沒人會把賭注全壓在那上邊。

所以說,核聚變還早,接下來火電不會那麼快退出歷史舞台,但是今後會大幅放緩;光伏和風電肯定會大搞,不過儲能這事一天解決不了,新能源就一直處於「發展階段」,青黃不接這一段,主要是以水電和核電補充。

我找了下政府的十四五規劃,原文是「加快發展非化石能源,堅持集中式和分布式並舉,大力提升風電、光伏發電規模,加快發展東中部分布式能源,有序發展海上風電,加快西南水電基地建設,安全穩妥推動沿海核電建設」。

稍微翻譯下,風電和光伏是「大力」,也就是主要精力幹這個;海上風電是「有序」,那就是不太著急但是也要搞;西南水電也要「加快」,意思是現在還不夠快,事實上水電建設已經很快了。

沿海核電還要繼續發展,但是要求「安全穩妥」,這個詞的意思就等同於「慢」,比如你開車出門的時候,母親大人在後邊大喊「慢點,注意安全」,肯定不會說「注意安全,把油門踩到油箱裡」。可見安全這個問題對核電確實是關鍵中的關鍵,一兩次事故,就足夠毀掉整個產業。

寫到這裡,文章也差不多了,總結幾句吧。

1、現在的國際大環境對核電很不友好,跟其他國家相比,我國已經在大力發展核電了。

2、但是由於安全問題,疊加我國是個貧鈾國,不大可能太激進。

3、現在另一個配套技術也正在大力研發,也就是核燃料回收技術,我國從剛開始技術引進,到現在已經世界領先,並已經出口技術,走過了一條艱苦的道路,只要堅持走下去,今後必然是全世界核電的巔峰。

我國現在正處在能源轉型期,煤電註定沒有未來了,一方面儲量不行,另一方面挖掘難度越來越高,可能再過一些年挖一噸的成本相當於現在十噸,而且太過依賴煤電和核電可能會被卡脖子,所以才高舉環保大旗搞轉型,轉型肯定會面臨陣痛,現在這兩年總有一段時間限電,也跟這事有關,也是沒辦法的事,共克時艱吧,等衝過去就好了。

全文完,如果覺得寫得不錯,那就點個讚吧,多謝閱讀。

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2021-11-16T06:10:07.976539+00:00

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