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      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

      作者:資源網 節能設備 2022-01-03 12:39:45 核聚變   聚變發電   發電   需要   蒸汽輪機   汽輪機

        目前廣泛應用的核電是核裂變反應堆,之所以核電被稱爲清潔能源是因爲核電在運行過程中不會像火電廠排放溫室氣體如二氧化碳以及氮氧化物,一座1000兆瓦,也就是通常所說的百萬千瓦機組運行一年可以減少消耗煤炭約3百萬噸,少向大氣中排放二氧化硫2.5萬噸,少排放氮氧化物1.5萬噸,少排放灰塵32萬噸,減少二氧化碳排放量600萬噸。核裂變發電使用的核燃料通常爲爲低富集度的鈾燃料,有效裂變材料是鈾235,富集度百分之1到百分之五不等,與堆型以及所處的壽期循環有關。

        上馬核電目前主要存在的爭議主要有以下兩點:

        引發核泄漏包括人因失誤,設備故障,自然災害等方面。這些在覈電廠建設前,運行中主要關注的問題。

        在反應堆運行過核燃料,稱爲乏燃料,乏燃料不同於新燃料,新的燃料未經過燃燒前抱着合影都沒問題,但是乏燃料的劑量卻非常大,乏燃料目前還沒有找到合適的處理方法,一臺百萬千瓦核電運行一年約產生30頓的核廢料,目前乏燃料通常是溼式貯存,即放在水池裏面,因爲水可以屏蔽中子。

        優點一、核聚變原料儲存量大,裂變用的鈾是礦產資源,有的國家比如日本是貧鈾國家,自己沒有鈾礦石,全靠進口。大海裏就有豐富的聚變所需的氘,據測算,每升海水中含有0.03克氘,聚變後可以提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量,地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。可以想象這就相當於取之不盡用之不竭的能源,地球上可供核聚變的材料是可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍。

        優點二,聚變不會產生高放射性廢物,對環境和人類沒有放射性危害。

        目前世界上最先進技術一般都是先應用於國防上面,目前核動力航母仍在使用汽輪機,所以目前的科學水平還無法擺脫汽輪機,究其原因分析如下:

        1,爲了建立輻射防護屏障,安全運行,一般不採用有放射性的工質直接推動機械動力設備,直接推動原動機的如現在的沸水堆,這樣一是增加機械設備的壽命,二是可以通過蒸汽發生器作爲輻射防護屏障,隔離含放工質和非含放工質。目前沸水堆已經不是核電發展主流,將逐漸淘汰。

        2,通過蒸汽推動汽輪機易於控制。電網對電的品質有嚴格要求,我國電網頻率爲50赫茲,頻率直接與發電機轉速有關,目前核電和火電機組轉速一般爲1500轉或者3000轉,水電轉速低一些。爲了提供符合頻率的電能,就要控制轉速,需要調節汽輪機進汽量,這通過一個調節閥門就可以實現。

        如果“人造太陽”裝置終有一天被人類製造出來,那就肯定需要用到汽輪機了,當然也同時採用磁流體發電。由於磁流體發電還不夠完美,這裏僅論述另一種核能利用方式,(關於什麼是磁流體發電請參看文末資料)。因爲氫核聚變反應時產生的能量需要對爐腔實施降溫,降溫產生的能量又無法直接推動發電機運轉,這就必然需要一箇中間能量轉化環節—汽輪機。其原理應該是:在覈聚變反應爐內埋設水管,聚變能加熱水管內的水,水產生蒸汽,蒸汽推動汽輪機運轉,汽輪機再帶動發電機運轉發電。

        不過,這個被稱作“託克馬克”的聚變裝置到底能不能最終建成並步入實用化,現在還不容過分樂觀。人類已經知道,氫聚變反應的一個重要條件,就是環境溫度要求達到一億度左右的高溫。如此高溫之下,按常規手段,人類已難以製造出滿足這樣的耐高溫容器。於是科學家們就採取磁約束手段實現連續反應。磁約束就是託克馬克核聚變裝置的中央是一個環形的真空室,外面纏繞着線圈。在通電的時候託克馬克的內部就會產生巨大的螺旋型磁場,將其中的氫等離子體加熱到很高的溫度,以達到核聚變的目的。 聚變反應時必須運用小規模的反應通量,即通過控制核聚變燃料的加入速度及每一次的加入氘、氚數量,使核聚變反應按照一定的規模連續或有節奏地進行。因此,核聚變裝置中的氣體密度要求很低,才能實現持續可控的聚變反應。並且在反應過程中還要做到能效盈餘,即能量的投入小,產出大才算成功。才能實現商業化運營。

        附,資料來源。磁流體發電的原理:

        磁流體發電中的帶電流體,它們是通過加熱燃料、惰性氣體、鹼金屬蒸氣而得到的。在幾千攝氏度的高溫下,這些物質中的原子和電子的運動都很劇烈,有些電子甚至可以脫離原子核的束縛,發生電離,結果,這些物質變成自由電子、失去電子的離子以及原子核的混合物,這就是等離子體,等離子體整體不顯電性。將等離子體以超音速的速度噴射到一個加有強磁場的管道裏面,等離子體中帶有正、負電荷的高速粒子,在磁場中受到洛倫茲力的作用,分別向兩極板偏移,於是正負電荷累積在兩極板上並在兩極之間產生電壓,用導線將電壓接入電路中就可以使用了。

        磁流體發電的另一個好處是產生的環境污染少。利用火力發電,燃燒燃料產生的廢氣裏含有大量的二氧化硫,這是造成空氣污染的一個重要原因。利用磁流體發電,不僅使燃料在高溫下燃燒得更加充分,它使用的一些添加材料還可以和硫化合,生成硫酸鉀,並被回收利用,這就避免了直接把硫排放到空氣中,對環境造成污染。

        利用磁流體發電,只要加快帶電流體的噴射速度,增加磁場強度,就能提高發電機的功率。人們使用高能量的燃料,再配上快速啓動裝置,就可以使發電機功率達到1000萬kW,這就滿足了一些需要大功率電力的場合。目前,中國,美國、印度、澳大利亞以及歐洲共同體等,都積極致力於這方面的研究。

        磁流體發電機產生電動勢,輸出電功率的原理如上圖。

        1959年,美國阿夫柯公司建造了第一臺磁流體發電機,功率爲115kW。此後各國均有研究製造,美蘇聯合研製的磁流體發電機U-25B在1978年8月進行了第四次試驗,氣體-等離子體流量爲2~4kg/s,溫度爲2950K,磁場爲5T,輸出功率1300kW,共運行了50小時。目前許多國家正在研製百萬千瓦的利用超導磁體的磁流體發電機。

        磁流體發電的缺點

        現在磁流體發電機制造中的主要問題是霍爾效應,目前只有10%。通道和電極的材料都要求耐高溫、耐鹼腐蝕、耐化學燒蝕等,目前所用材料的壽命都比較短,因而磁流體發電機不能長時間運行。

        注:上述磁流體發電原理和缺點的原文來源於百度。

        須要的,核聚變只是個熱源,就像火力發電的熱源是煤。他們最終還是要用這個熱源把水煮開產生高壓蒸氣推動蒸汽輪機轉動切割磁力線產生電,所以別聽到核就以爲有多牛。發電的技術原理從電發現到現在並沒有什麼本質的改變。

        可以不用,哪怕是現在的技術也有很多途徑,舉個最極端的例子,假如你在聚變反應堆周圍弄一圈太陽能板那不就能發電了嗎,或者利用中心極高的溫度造成一定範圍內氣壓的一個梯度變化,然後設計某種機構引導氣流帶動風扇不是也可以嗎,再或者利用其產生的大量等離子體使其不斷的通過永磁體產生的平行磁場使±電子分離,製造磁流體發電機一樣可以,所以路子很多

        英國科學家法拉第發現:閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在導體上就會產生電流的現象叫電磁感應現象,產生的電流叫做感應電流。

        將化學能和電能相互轉換的裝置,能將化學能轉化爲電能的是原電池。

        原電池是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流.又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是隻能將化學能轉換爲電能,簡單說就即是不能重新儲存電力。

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        燃料電池是一種能量轉化裝置,它是按電化學原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化爲電能,因而實際過程是氧化還原反應。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經外電路傳導到陰極並與氧化氣結合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質遷移到陽極上,與燃料氣反應,構成迴路,產生電流。同時,由於本身的電化學反應以及電池的內阻,燃料電池還會產生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導電子外,也作爲氧化還原反應的催化劑。當燃料爲碳氫化合物時,陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常爲多孔結構,以便於反應氣體的通入和產物排出。電解質起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。爲阻擋兩種氣體混合導致電池內短路,電解質通常爲緻密結構。

        儘管很多國家都投入大量的精力去研究原子能,但目前尚未有原子能直接轉化爲電能的相關裝置投入應用。

        所以要應用原子能(核能)發電,需要在中間再經過兩個能量轉化過程

        1.活塞曲軸,又間歇直線運動轉換爲轉動。不連續性,兩個轉化過程損耗較大,效率低。

        汽輪機,氣動機械能的直線運推動汽輪上均布的傾斜葉片,直接轉換爲旋轉力。直接轉換成發電所需要的旋轉動能,效率交,而且旋轉摩擦較小,耐久性更高。

        以上內容是本人根據經驗,物理常識,網絡資料,綜合編輯的。難免有不當的地方,希望大家多討論。另外科技不斷髮展,過去的經驗知識爲未來的發展作鋪墊,絕不應該應爲經驗而放棄新的思想。科技的發展應該大膽的想,細心的分析,耐心的驗證,虛心的接受失敗,強心的再站起來。

        核聚變現在除了核武器還沒法利用。當能利用的時候會用什麼形式發電就不好說了。就像30年前,你能想到現在的生活狀態和科技嗎?你能想象到智能手機嗎?核聚變發電三十年後的事,一切言之太早!

        只要是通過熱能發電,目前工業上都是由熱能轉換爲動能,再由動能發電,目前普遍用的是蒸氣輪機或燃氣輪機,也不排除未來核聚變成功後會有新方式,但眼下沒聽說。只要仍然用的是熱機,即使核聚變也逃不出卡諾循環的約束,熱效率不可能100%,必有大量不能做功的廢熱,任何熱機均是如此。此外,能源清潔不清潔不是由熱效率決定的,而是由污染物排放量決定的,不是有廢熱就不清潔了。

        目前以核形式產能的方式主要是以裂變形式,核聚變雖然能釋放大量能量但是功耗太大,切具有設備侷限性,所以目前都是以裂變形式作爲發電站的主要能量來源方式,裂變產生的高能量通過使水汽化的形式帶動發動機從而產生電能。

        核電站中無論是什麼類型的堆芯結構,都是利用核子發生鏈式反應放熱後加熱水,通過熱交換器後利用蒸汽推動蒸汽輪機做功將熱能轉換成動能,蒸汽輪機帶動發電機做功的裝置,所以不管反應堆是最早的沸水堆還是目前主流的壓水堆亦或者是最新的高溫氣冷堆(基於壓水堆改進),熱動能轉換原理都是一樣的,當然不管是陸地的核電站還是核潛艇,核動力航母其動力裝置原理都一樣,只不過艦船用的功重比大很多。

        記得有個科學家說過,人類對能源的利用還停留在燒開水的程度。火電燒開水 光伏雖然有太陽能板卻效率不及用鏡子反光燒水發電,地熱電站燒開水(或者別的液體氣體),就連核電都是燒開水。(只有風電水電好像不在此列)

        雖然目前並沒有商用核聚變發電項目成功,但是如果短期內弄出了商用核聚變。應該還是不外乎燒水 推蒸汽輪機。核聚變,核裂變一樣都是釋放出大量的熱,如果目前有成熟適合核聚變轉化電能的方法 也一樣可以用在現有的核電站上。而目前,核電站並沒有擺脫燒水發電的命運,可想而知 並沒有這種方法。

        如果數十年後弄出聚變反應堆 或許就有了不用燒水獲得電能的辦法。

        現有技術 不燒水當然也有辦法。比如把熱轉化爲光能用太陽能板接受 或者用斯特林發動機吸取熱量運行。但是能效比 不如燒水來的快。

        目前,核電站會產生大量的廢熱和核廢料 但是核電依然被稱爲清潔能源,因爲廢熱易處理,廢料處理後對環境影響小,比傳統火電清潔許多了。核聚變連核廢料都省了 即使還是燒水 也沒人敢說不是清潔能源。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        上馬核電目前主要存在的爭議主要有以下兩點:

        一、是如果發生核泄漏事故怎麼辦?引發核泄漏包括人因失誤,設備故障,自然災害等方面。這些在覈電廠建設前,運行中主要關注的問題。

        二、退役乏燃料的處理。在反應堆運行過核燃料,稱爲乏燃料,乏燃料不同於新燃料,新的燃料未經過燃燒前抱着合影都沒問題,但是乏燃料的劑量卻非常大,乏燃料目前還沒有找到合適的處理方法,一臺百萬千瓦核電運行一年約產生30頓的核廢料,目前乏燃料通常是溼式貯存,即放在水池裏面,因爲水可以屏蔽中子。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        優點一、核聚變原料儲存量大,裂變用的鈾是礦產資源,有的國家比如日本是貧鈾國家,自己沒有鈾礦石,全靠進口。大海裏就有豐富的聚變所需的氘,據測算,每升海水中含有0.03克氘,聚變後可以提供相當於300升汽油燃燒後釋放出的能量,地球上僅在海水中就有45萬億噸氘。可以想象這就相當於取之不盡用之不竭的能源,地球上可供核聚變的材料是可進行核裂變元素所能釋出的全部核裂變能的1000萬倍。

        優點二,聚變不會產生高放射性廢物,對環境和人類沒有放射性危害。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        目前世界上最先進技術一般都是先應用於國防上面,目前核動力航母仍在使用汽輪機,所以目前的科學水平還無法擺脫汽輪機,究其原因分析如下:

        1,爲了建立輻射防護屏障,安全運行,一般不採用有放射性的工質直接推動機械動力設備,直接推動原動機的如現在的沸水堆,這樣一是增加機械設備的壽命,二是可以通過蒸汽發生器作爲輻射防護屏障,隔離含放工質和非含放工質。目前沸水堆已經不是核電發展主流,將逐漸淘汰。

        2,通過蒸汽推動汽輪機易於控制。電網對電的品質有嚴格要求,我國電網頻率爲50赫茲,頻率直接與發電機轉速有關,目前核電和火電機組轉速一般爲1500轉或者3000轉,水電轉速低一些。爲了提供符合頻率的電能,就要控制轉速,需要調節汽輪機進汽量,這通過一個調節閥門就可以實現。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        如果“人造太陽”裝置終有一天被人類製造出來,那就肯定需要用到汽輪機了,當然也同時採用磁流體發電。由於磁流體發電還不夠完美,這裏僅論述另一種核能利用方式,(關於什麼是磁流體發電請參看文末資料)。因爲氫核聚變反應時產生的能量需要對爐腔實施降溫,降溫產生的能量又無法直接推動發電機運轉,這就必然需要一箇中間能量轉化環節—汽輪機。其原理應該是:在覈聚變反應爐內埋設水管,聚變能加熱水管內的水,水產生蒸汽,蒸汽推動汽輪機運轉,汽輪機再帶動發電機運轉發電。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        不過,這個被稱作“託克馬克”的聚變裝置到底能不能最終建成並步入實用化,現在還不容過分樂觀。人類已經知道,氫聚變反應的一個重要條件,就是環境溫度要求達到一億度左右的高溫。如此高溫之下,按常規手段,人類已難以製造出滿足這樣的耐高溫容器。於是科學家們就採取磁約束手段實現連續反應。磁約束就是託克馬克核聚變裝置的中央是一個環形的真空室,外面纏繞着線圈。在通電的時候託克馬克的內部就會產生巨大的螺旋型磁場,將其中的氫等離子體加熱到很高的溫度,以達到核聚變的目的。 聚變反應時必須運用小規模的反應通量,即通過控制核聚變燃料的加入速度及每一次的加入氘、氚數量,使核聚變反應按照一定的規模連續或有節奏地進行。因此,核聚變裝置中的氣體密度要求很低,才能實現持續可控的聚變反應。並且在反應過程中還要做到能效盈餘,即能量的投入小,產出大才算成功。才能實現商業化運營。

      核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        附,資料來源。磁流體發電的原理:

        磁流體發電中的帶電流體,它們是通過加熱燃料、惰性氣體、鹼金屬蒸氣而得到的。在幾千攝氏度的高溫下,這些物質中的原子和電子的運動都很劇烈,有些電子甚至可以脫離原子核的束縛,發生電離,結果,這些物質變成自由電子、失去電子的離子以及原子核的混合物,這就是等離子體,等離子體整體不顯電性。將等離子體以超音速的速度噴射到一個加有強磁場的管道裏面,等離子體中帶有正、負電荷的高速粒子,在磁場中受到洛倫茲力的作用,分別向兩極板偏移,於是正負電荷累積在兩極板上並在兩極之間產生電壓,用導線將電壓接入電路中就可以使用了。

        磁流體發電的另一個好處是產生的環境污染少。利用火力發電,燃燒燃料產生的廢氣裏含有大量的二氧化硫,這是造成空氣污染的一個重要原因。利用磁流體發電,不僅使燃料在高溫下燃燒得更加充分,它使用的一些添加材料還可以和硫化合,生成硫酸鉀,並被回收利用,這就避免了直接把硫排放到空氣中,對環境造成污染。

        利用磁流體發電,只要加快帶電流體的噴射速度,增加磁場強度,就能提高發電機的功率。人們使用高能量的燃料,再配上快速啓動裝置,就可以使發電機功率達到1000萬kW,這就滿足了一些需要大功率電力的場合。目前,中國,美國、印度、澳大利亞以及歐洲共同體等,都積極致力於這方面的研究。

        磁流體發電機產生電動勢,輸出電功率的原理如上圖。

        1959年,美國阿夫柯公司建造了第一臺磁流體發電機,功率爲115kW。此後各國均有研究製造,美蘇聯合研製的磁流體發電機U-25B在1978年8月進行了第四次試驗,氣體-等離子體流量爲2~4kg/s,溫度爲2950K,磁場爲5T,輸出功率1300kW,共運行了50小時。目前許多國家正在研製百萬千瓦的利用超導磁體的磁流體發電機。

        磁流體發電的缺點

        現在磁流體發電機制造中的主要問題是霍爾效應,目前只有10%。通道和電極的材料都要求耐高溫、耐鹼腐蝕、耐化學燒蝕等,目前所用材料的壽命都比較短,因而磁流體發電機不能長時間運行。

        注:上述磁流體發電原理和缺點的原文來源於百度。

        須要的,核聚變只是個熱源,就像火力發電的熱源是煤。他們最終還是要用這個熱源把水煮開產生高壓蒸氣推動蒸汽輪機轉動切割磁力線產生電,所以別聽到核就以爲有多牛。發電的技術原理從電發現到現在並沒有什麼本質的改變。

        可以不用,哪怕是現在的技術也有很多途徑,舉個最極端的例子,假如你在聚變反應堆周圍弄一圈太陽能板那不就能發電了嗎,或者利用中心極高的溫度造成一定範圍內氣壓的一個梯度變化,然後設計某種機構引導氣流帶動風扇不是也可以嗎,再或者利用其產生的大量等離子體使其不斷的通過永磁體產生的平行磁場使±電子分離,製造磁流體發電機一樣可以,所以路子很多

        

      人類所掌握的發電技術有3種:

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          機械能轉化爲電能:

          英國科學家法拉第發現:閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時,在導體上就會產生電流的現象叫電磁感應現象,產生的電流叫做感應電流。

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          化學能轉化爲電能:

          將化學能和電能相互轉換的裝置,能將化學能轉化爲電能的是原電池。

          原電池是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流.又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是隻能將化學能轉換爲電能,簡單說就即是不能重新儲存電力。

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          而現代科技還發明瞭燃料電池:

          燃料電池是一種能量轉化裝置,它是按電化學原理,即原電池工作原理,等溫的把貯存在燃料和氧化劑中的化學能直接轉化爲電能,因而實際過程是氧化還原反應。燃料電池主要由四部分組成,即陽極、陰極、電解質和外部電路。燃料氣和氧化氣分別由燃料電池的陽極和陰極通入。燃料氣在陽極上放出電子,電子經外電路傳導到陰極並與氧化氣結合生成離子。離子在電場作用下,通過電解質遷移到陽極上,與燃料氣反應,構成迴路,產生電流。同時,由於本身的電化學反應以及電池的內阻,燃料電池還會產生一定的熱量。電池的陰、陽兩極除傳導電子外,也作爲氧化還原反應的催化劑。當燃料爲碳氫化合物時,陽極要求有更高的催化活性。陰、陽兩極通常爲多孔結構,以便於反應氣體的通入和產物排出。電解質起傳遞離子和分離燃料氣、氧化氣的作用。爲阻擋兩種氣體混合導致電池內短路,電解質通常爲緻密結構。

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          光伏發電技術

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          儘管很多國家都投入大量的精力去研究原子能,但目前尚未有原子能直接轉化爲電能的相關裝置投入應用。

          所以要應用原子能(核能)發電,需要在中間再經過兩個能量轉化過程

           核能→ 熱能→ 機械能→ 電能

          水容易獲得,溫度有限,比熱高,氣化溫度低,所以選擇了採用水作爲媒介。

          1.活塞曲軸,又間歇直線運動轉換爲轉動。不連續性,兩個轉化過程損耗較大,效率低。

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          汽輪機,氣動機械能的直線運推動汽輪上均布的傾斜葉片,直接轉換爲旋轉力。直接轉換成發電所需要的旋轉動能,效率交,而且旋轉摩擦較小,耐久性更高。

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

        核聚變發電需要用蒸汽輪機嗎?

          以上內容是本人根據經驗,物理常識,網絡資料,綜合編輯的。難免有不當的地方,希望大家多討論。另外科技不斷髮展,過去的經驗知識爲未來的發展作鋪墊,絕不應該應爲經驗而放棄新的思想。科技的發展應該大膽的想,細心的分析,耐心的驗證,虛心的接受失敗,強心的再站起來。

          核聚變現在除了核武器還沒法利用。當能利用的時候會用什麼形式發電就不好說了。就像30年前,你能想到現在的生活狀態和科技嗎?你能想象到智能手機嗎?核聚變發電三十年後的事,一切言之太早!

          只要是通過熱能發電,目前工業上都是由熱能轉換爲動能,再由動能發電,目前普遍用的是蒸氣輪機或燃氣輪機,也不排除未來核聚變成功後會有新方式,但眼下沒聽說。只要仍然用的是熱機,即使核聚變也逃不出卡諾循環的約束,熱效率不可能100%,必有大量不能做功的廢熱,任何熱機均是如此。此外,能源清潔不清潔不是由熱效率決定的,而是由污染物排放量決定的,不是有廢熱就不清潔了。

          目前以核形式產能的方式主要是以裂變形式,核聚變雖然能釋放大量能量但是功耗太大,切具有設備侷限性,所以目前都是以裂變形式作爲發電站的主要能量來源方式,裂變產生的高能量通過使水汽化的形式帶動發動機從而產生電能。

          核電站中無論是什麼類型的堆芯結構,都是利用核子發生鏈式反應放熱後加熱水,通過熱交換器後利用蒸汽推動蒸汽輪機做功將熱能轉換成動能,蒸汽輪機帶動發電機做功的裝置,所以不管反應堆是最早的沸水堆還是目前主流的壓水堆亦或者是最新的高溫氣冷堆(基於壓水堆改進),熱動能轉換原理都是一樣的,當然不管是陸地的核電站還是核潛艇,核動力航母其動力裝置原理都一樣,只不過艦船用的功重比大很多。

          記得有個科學家說過,人類對能源的利用還停留在燒開水的程度。火電燒開水 光伏雖然有太陽能板卻效率不及用鏡子反光燒水發電,地熱電站燒開水(或者別的液體氣體),就連核電都是燒開水。(只有風電水電好像不在此列)

          雖然目前並沒有商用核聚變發電項目成功,但是如果短期內弄出了商用核聚變。應該還是不外乎燒水 推蒸汽輪機。核聚變,核裂變一樣都是釋放出大量的熱,如果目前有成熟適合核聚變轉化電能的方法 也一樣可以用在現有的核電站上。而目前,核電站並沒有擺脫燒水發電的命運,可想而知 並沒有這種方法。

          如果數十年後弄出聚變反應堆 或許就有了不用燒水獲得電能的辦法。

          現有技術 不燒水當然也有辦法。比如把熱轉化爲光能用太陽能板接受 或者用斯特林發動機吸取熱量運行。但是能效比 不如燒水來的快。

          目前,核電站會產生大量的廢熱和核廢料 但是核電依然被稱爲清潔能源,因爲廢熱易處理,廢料處理後對環境影響小,比傳統火電清潔許多了。核聚變連核廢料都省了 即使還是燒水 也沒人敢說不是清潔能源。

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