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满足电力需要:核能还是天然气?


如果不立即采取行动以预防电力短缺问题,那么从2020年起瑞士可能就会处于黑暗之中。

为了避免最坏的估计成为现实,政府面临着艰难的抉择-究竟是该着手修建新的核电站,还是投资建设会排放出二氧化碳的天然气发电站。

能源政策也会成为炙手山芋。专家普遍承认,即环保又廉价、还没有风险的大规模发电方式就不存在。

就核能而言,他们认为象1979年美国三哩岛(Three Mile Island)发生的反应堆熔化事故的风险率很低。

直到今天,对泄露造成的核辐射是否导致当地居民癌症发生率上升这点一直存有争议。

但天然气发电站也同样会发生事故。2004年阿尔及尔(Algiers)的发电站发生爆炸,造成人员伤亡。1995年在格鲁吉亚的第比利斯(Tbilisi)、6年后在德国小镇杜伊斯堡(Duisburg)也先后发生此类电站的事故。所幸的是,这类事件的影响面仅限于发电站本身。

废料保存

废料保存

核工业废料带来另一个威胁,因为它必须被无限期保存。一种深入地下的新型保存方式已被设计出来,芬兰和瑞典已开始建造这种设施。

2006年6月,瑞士政府决定,高放射性废料的处理也应在国内进行。目前处于讨论中、可能建造此类保存设施的地点有两处–苏黎世(Zurich)以北的葡萄种植区,和位于这一瑞士金融中心与西北部巴塞尔(Basel)之间的波茨博格(Bözberg)地区。

但对于天然气发电站大量排放出的二氧化碳废气,显然还没有行之有效的处理方式。

尽管可能利用化学方法或通过冷凝手段分解温室气体,但怎样、在何地无限期保存废料,使其与生物圈隔离这一点还不清楚。

目前,使用碳截存技术(carbon sequestration)的试验仍在进行中,即用泵把二氧化碳压入采空的煤矿或废弃的海底油井钻孔中。

原料供给

虽然瑞士不得不为其核反应堆进口核燃料,但这些核燃料可在狭小空间内长年储存。所以核能部门不必为发生短期供应中断或原料生产国提价要挟而担心。

核燃料的长期供给看起来也没有问题。未来70年全世界对铀的需求可以得到保证,除此之外,据估计,磷酸盐原料、花岗岩和海水中铀的储量还够使用270多年。

随着增殖堆技术(breeder technology)的应用和铀的替代物钍的发掘–核燃料具有了实质上的无限潜能。

天然气也似乎能维持很长时间。目前已探明的储量应该还够用70年。呈升势的价格会使天然气开发变得有利可图,而且还有可能发现新的天然气田。而无论是生物原质或化学方法萃取的甲烷,也都可作为备选方案。

可天然气供给短期保障的现状却不那么乐观。最近俄罗斯与其周边国家就输气管道的争执再次显示出,能源的跨国界运输是多么脆弱。

swissinfo,Ulrich Goetz

数据资料

2005年,瑞士戈斯根核电站的发电成本为4.34分瑞士法朗每千瓦时(kWh),这当中已包含最终关闭及核废料处理的费用。

而在瑞士东北部经营发电厂的NOK有限公司(NOK Limited)根据2006年天然气价格和二氧化碳排放费计算的天然气发电成本为11.43分瑞士法朗每千瓦时,相比前者就要昂贵不少。

天然气发电站

组合循环式燃气涡轮发电厂通过两个步骤发电,瑞士的热电厂均采用这种发电方式。

天然气在燃烧室内的高压下被点燃,1300度的高温气体带动一个象飞机发动机一样的涡轮运转。

经过这个步骤的气体仍具有550度的高温,它随后通过热交换器内把水转化为蒸汽来推动蒸汽涡轮机。

燃气涡轮机与蒸汽涡轮机都分别连接到发电机上。而过剩热量的处理方式与核电站所采用的相同。

核裂能

核电站是利用原子核的核分裂反应所释放的能量发电。

同位素铀-235是通常被“燃烧”的裂变材料。核燃料中这种同位素的含量必须达到3%左右才能发生核反应。

这一过程离不开水,它在电力生产中起到调节和传导作用。

核裂变产生的热能被输送至热交换器,在这里,水通过二回路系统被转化为水蒸气,继而推动涡轮机组和发电机运转。

过剩热量被排放到空气和河流中,如贝兹瑙(Beznau)核电站和木尔博格(Mühleberg)核电站的处理方式,或像在戈斯根(Gösgen)核电站和莱布施塔特(Leibstadt)核电站那样通过冷凝塔冷却。



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