當今世界上絕大多數核電反應堆,包括我國秦山和大亞灣的壓水反應堆,在設計上采用技術比較成熟的壓水式反應堆,這種技術中有“非能動安全係統”進行安全保護,即溫度升高,反應性減弱;溫度超過一定限度,核反應就自行停止,趨向安全。所以,發生危險的概率很小。再則,當今絕大多數核電站都專門設置了密封耐壓的安全殼廠房,將反應堆和核能係統整個籠罩密閉在內。所以,即使反應堆和核能係統損壞,安全殼仍能阻擋放射性物質,不往環境中泄放。核電站安全措施的完善程度和管理的嚴格程度,遠非一般工業所能比擬,它的安全是有充分保證的。當然,安全是沒有止境的,近年來,專家們又在安全設計中引入新的概念,著手研究設計“具備固有安全性”的反應堆。這類核電反應堆將在21世紀陸續實現,那時,核安全又更上一層樓,更有保證了。
八、大自然賦予的新能源——地熱能
人類很早以前就開始利用地熱能,例如利用溫泉沐浴、醫療,利用地下熱水取暖、建造農作物溫室、水產養殖及烘幹穀物等。但真正認識地熱資源並進行較大規模的開發利用卻是始於20世紀中葉。
地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能,它起於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。還有一小部分能量來至太陽,大約占總的地熱能的5%,表麵地熱能大部分來至太陽。地下水的深處循環和來自極深處的岩漿侵入到地殼後,把熱量從地下深處帶至近表層。其儲量比目前人們所利用能量的總量多很多,大部分集中分布在構造板塊邊緣一帶,該區域也是火山和地震多發區。它不但是無汙染的清潔能源,而且如果熱量提取速度不超過補充的速度,那麼熱能而且是可再生的。
怎樣利用這種巨大的潛在能源呢?意大利的皮也羅·吉諾尼·康蒂王子於1904年在拉德雷羅首次把天然的地熱蒸氣用於發電。地熱發電是利用液壓或爆破碎裂法把水注入到岩層,產生高溫蒸氣,然後將其抽出地麵推動渦輪機轉動使發電機發出電能。在這過程中,將一部分沒有利用到的水蒸氣或者廢氣,經過冷凝器處理還原為水送回地下,這樣循環往複。
地熱能是一種新的潔淨能源,在當今人們的環保意識日漸增強和能源日趨緊缺的情況下,對地熱資源的合理開發利用已愈來愈受到人們的青睞。其中距地表2000米內儲藏的地熱能為2500億噸標準煤。全國地熱可開采資源量為每年68億立方米,所含地熱量為973萬億千焦耳。在地熱利用規模上,我國近些年來一直位居世界首位,並以每年近10%的速度穩步增長。
在我國的地熱資源開發中,經過多年的技術積累,地熱發電效益顯著提升。除地熱發電外,直接利用地熱水進行建築供暖、發展溫室農業和溫泉旅遊等利用途徑也得到較快發展。全國已經基本形成以西藏羊八井為代表的地熱發電、以天津和西安為代表的地熱供暖、以東南沿海為代表的療養與旅遊和以華北平原為代表的種植和養殖的開發利用格局。
發電地熱發電實際上就是把地下的熱能轉變為機械能,然後再將機械能轉變為電能的能量轉變過程或稱為地熱發電。目前開發的地熱資源主要是蒸汽型和熱水型兩類,因此,地熱發電也分為兩大類。
地熱蒸汽發電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。一次蒸汽法直接利用地下的幹飽和(或稍具過熱度)蒸汽,或者利用從汽、水混合物中分離出來的蒸汽發電。二次蒸汽法有兩種含義,一種是不直接利用比較髒的天然蒸汽(一次蒸汽),而是讓它通過換熱器汽化潔淨水,再利用潔淨蒸汽(二次蒸汽)發電。第二種含義是,將從第一次汽水分離出來的高溫熱水進行減壓擴容生產二次蒸汽,壓力仍高於當地大氣壓力,和一次蒸汽分別進入汽輪機發電。
九、我國清潔能源未來發展空間巨大
我國清潔能源資源豐富,具備大規模開發潛力。未來我國清潔能源發電仍將保持高速增長態勢。
我國水能資源非常豐富,技術可開發量超過5.4億千瓦,居世界首位。截至2009年底,我國水電開發利用率僅為34%,遠低於發達國家60%的平均水平。核電廠址資源豐富,現有廠址可支撐裝機1.6億千瓦以上,經過進一步勘察選址,遠期可滿足4億千瓦裝機。我國陸上和沿海50米高度風能資源潛在開發量超過25億千瓦,主要分布在“三北”(東北、西北、華北)和東部沿海地區;太陽能資源非常豐富,主要分布在西藏、青海、新疆、甘肅、內蒙古等省區,可開發裝機規模超過20億千瓦。