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00003版:【科协】

核动力的应用与未来

  核动力的优缺点

  核动力是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力、热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变,所以核能暂时未能得到大规模的利用。

  优点——

  超长续航:核动力装置能够提供几乎无限的续航能力,因为核燃料(如浓缩铀)的能量密度极高,一次装料可以支持舰艇或船舶长时间航行而无需补给。

  节省空间:核反应堆相比传统的燃油发动机,可以大大节省空间和载重。这使得舰艇能够携带更多的战斗物资或执行更远的任务。

  减少燃料依赖:核动力舰艇对补给舰的依赖性较小,后勤保障独立性较强。这有助于提升舰艇的作战灵活性和隐蔽性。

  高效能:核反应能够释放出巨大的能量,使得核动力装置在提供动力的同时,还能为舰艇上的其他设备提供电力支持。

  缺点——

  高昂的建造和维护成本:核动力装置的建造和维护成本远高于传统动力装置。这包括核反应堆的设计、建造、运行和维护等方面的费用。

  复杂的维护流程:核动力装置的维护需要高度专业的技能和设备,且维护周期较长。这可能导致舰艇在维护期间无法执行任务。

  安全风险:核动力装置存在核泄漏的风险,一旦发生事故,将对环境和人员造成严重的危害。因此,核动力舰艇需要采取严格的安全措施来防范潜在的风险。

  设计限制:核动力舰艇的设计受到核反应堆布局的限制,可能导致舰艇内部空间利用不够灵活。此外,核反应堆产生的热量和辐射也可能对舰艇的其他设备造成干扰或损害。

  核能的未来——

  近年来,核电在全球能源市场的份额持续回升。根据国际原子能机构动力堆信息系统的数据,截至2024年1月,全球可运行的核电反应堆为413座,总净装机容量达到371510兆瓦(MWe),核电占全球总发电量的比重约为10%。全球在建核电反应堆58座,加压轻水反应堆(PWR)为主要堆型(49座),其他还有快中子增殖反应堆(FBR)、加压重水反应堆(PHWR)和沸腾水反应堆(BWR),总净装机容量为59867兆瓦。

  各核能大国基本都以长期稳定的政策支持核能行业发展。从我国来看,国家能源局、科技部发布的《“十四五”能源领域科技创新规划》将“安全高效核能技术”作为“十四五”时期能源领域科技创新重点任务之一,如耐事故燃料的开发、智慧核电建设等。

  核工业是高科技战略产业,是国家安全重要基石。未来,人工智能和大数据的应用将加强核电关键系统和设备的自动运行监控,及时发现异常或故障,提前进行预防性维修,从而提高系统设备的可靠性、核电站运行的可利用率和经济性。张宏


科技金融时报 【科协】 00003 核动力的应用与未来 2024-11-29 2 2024年11月29日 星期五