够中国用2万年?中国突破“无限能源”:将开建全球首座钍熔盐堆

老花朵讲科普 2024-08-10 10:59:39
导语

“中国在能源方面的储备可够我们使用2万年的时间。”

这是我国科技部关于“钍基熔盐堆”核电站的一项重大突破。

能源是国家发展和人们生产生活不可缺少的能量,我国一直在为解决能源危机,节约能源,在减少温室气体排放,减少环境污染不懈努力。

这次关于“钍基熔盐堆”的突破能否解决我国能源问题,从而为全球其他国家解决能源问题呢?

中国计划建造首座钍基熔盐堆核电站。

自从中国学习和引进苏联的钍基熔盐堆核电站技术以来,中国核电产业自身就已经发展了数十年时间,从一开始技术的引进,到我国科技部在20世纪60年代应用到实践上,再到2010年左右首台核电机组投入商业运行,我国就只用了30年的时间就已经建造好第一座商用压水堆核电站。

面对商用压水堆核电站的建造问题后,中国科技部纷纷提出新的目标计划——钍基熔盐堆核电站。

钍基熔盐堆是在实验熔盐堆上进行实验研究,1986年时,我国就已经在研究领域上采用了钍基熔盐堆技术,并且将此次研究进行了总结,并提出了许许多多的新技术发展方向。

为了验证这一研究成果,中国将我国核科技部研究的钍基熔盐堆变电站技术进行了国际上标准的实验研究结合,21世纪的今天,我们终于迎来我国钍基熔盐堆核电站的建设。

钍基熔盐堆技术的出现,为我国核能事业创新做出了巨大贡献,而且这一项技术是在我国长期研究积累的基础上进一步进行发展。

钍基熔盐堆可以说是在传统核燃料技术的基础上收集多方经验积累经验而发展起来的。

然而,就在我国正处于科技事业发展的黄金时期,突如其来一场疫情,迫使我国无法前往国际间进行各方面的经验交流。

疫情的不利影响下,原订于2019年对外发布的核电商业化计划也被暂时搁置。

在2020年时,我国敏锐地感觉到其对能源的需求日渐升高,已经与国际各大国家储备的核能相比,我国的核能在长期使用的条件下并不高,但是我国人民却不仅在数量上逐年增长,在用电方面的需求同样也在直线拉升。

因此,中国就这几年来能源的需求量,特别是电量的需求量,可以预见的就是能源将成为中国的发展瓶颈。

中国为解决未来能源问题,决定引进和研究一项新的能源技术——钍基熔盐堆技术。

什么是钍基熔盐堆?

那么钍基熔盐堆的大名鼎鼎究竟是什么?

核电站是通过核反应中产生的热能直接产生蒸汽,从而带动发电机组产生电能,这个原理一直没有发生变化,作为发动机的“燃料”采用的是铀-235。

钍基熔盐堆就是一种核反应堆,其中燃料是钍,而工作流质是钍-锂氟石盐类熔盐,是一种和燃料组分相同的物质,这种工作流质在熔态时是热导体并固定在特定位置再过程中发生热量转移,从而带出产生蒸汽,钍基熔盐堆的大小要明显小于水堆反应堆,是一种小型化的核反应堆。

工作流质的好处是能够将热量直接带到生产电力的过程中,不需要再核反应堆内部进行传热工质的流动,同时这样还能解决传统核电存在的多个问题,钍基熔盐堆更加安全,因为当工作流质进入到反应堆中无法进行燃烧。

另外,钍基熔盐堆比传统核电更加节约,不需要进行压水容器的制造和安装,这一项可以说是占据了核电总工程费用中的近70%。

因此,钍基熔盐堆的建设成本比传统核电低了许多,保证了电力的廉价。

此外,钍基熔盐堆还有一个重大优势就是储备能量。

钍的储能是石油和煤炭的成千上万倍,我国耗电量最高的时候也可以是钍储量的成千上万倍。

一个好比如2019年我国全年发电量是7.5万亿千瓦时时时,如果将煤炭的储能和储备能量进行对比,我国的煤炭储量为1.8万亿吨,湖南、湖北和陕西的煤炭储量总共也就1.2万亿吨。

可以说我国煤炭的储量完全不够我国使用,而且它作为重要的化石能源产生了许多温室气体,严重破坏了我国的生态环境。

但是钍基熔盐堆完全不一样,如果我国的核能都是从钍基熔盐堆中产生的一种能源,那么我国在能源方面的储备可够我们使用2万年的时间,这也从侧面延长了我国能源的使用寿命,为我国未来能源发展做好准备。

钍基熔盐堆的有着非常大的优势,也是我国核电方面最为重要的技术突破之一。

要说钍基熔盐堆真的是非常重要的技术突破,为全球熵^腑苫咔幸壬唤娴模坋?

不少可能有人会疑问: “相比于其他国际间较为发达的国家,我国的钍基熔盐堆技术相对落后,我国的钍基熔盐堆技术怎么会对其他国家产生影响?”

钍基熔盐堆何为商业化?

其实我国的钍基熔盐堆技术不仅在绿洲的31号实验堆上得到了体现,我国在社会功能方面也是多方面逐一进行了体现。

2013年,国内核能领域的研究人员在我国首次研制出了世界上第一台钍基熔盐堆驱动钠循环实验设备,这一创新为我国钍基熔盐堆技术的成功实现提供了有利的条件。

2014年,国内顶尖的核能专家再次带领科技团队研究成功了第二台钍基熔盐堆驱动钠循环实验设备,并且通过了国际上的检测,在2016年经过数次的调整,设备的安全性和稳定性的优化工作逐渐完成。

这一创新在我国研究人员中掀起了高潮,也吸引了我国以及国际各方面人员的关注。

在我国绿洲的31号实验堆面世后,这一创新更是受到了广泛的关注和认可。

国内核能领域的有关人员纷纷表示我国核能领域的技术实力仍然是与世界上那些顶级的国家不相上下的,甚至在一些方面甚至进行了领跑。

因此,我国的钍基熔盐堆技术的发展可以说是世界的技术发展方向,其商业化的构思和实践是逐步成熟的。

在2018年,我国在实验堆方面也是进行领跑,成功建成我国第一台商用电厂型钍基熔盐堆实验堆,这一项成果是在三年多时间内陆续进行累积的。

前期在1993年,我国在核能领域的研究人员就已经在计划进行了首台商用钍基熔盐堆实验堆的计划。

但是要实现这一计划中间还有重重障碍在前。

在我国钍基熔盐堆技术研发的过程中,我国的研究人员也是众志成城,最终将之给打破。

现如今,我国在核能领域又要再次进行全新的实验堆的建设。

在新建设的实验堆方面,我国在设计方面已经将国际先进技术进行了借鉴,力求在第一台建设起来后就能将其进行商业化。

现在,国内外都对我国的新实验堆表示关注,这个实验堆到底有何特殊之处?

它为我国的核能发展带来了怎样的影响?

现如今,我国新建设的第四代核电站执照已经开始与世界各国进行研究合作。

我国在核能领域的实践和创新让全世界都对我国核能的发展趋势产生了无尽的期待,也让全世界都充满了信心。

结语

钍基熔盐堆的商业化道路一片光明,也为我国的能源转型迈开了坚实的一步。

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