Kỹ thuật nhiệt điện. Ưu điểm và nhược điểm
Kỹ thuật nhiệt điện là một trong những thành phần chính của ngành công nghiệp năng lượng và bao gồm quá trình tạo ra năng lượng nhiệt, giao thông vận tải, xem xét các điều kiện chính để sản xuất năng lượng và các tác động phụ của ngành đối với môi trường, cơ thể con người và động vật. kỹ thuật nhiệt điện nhân loại hạt nhân
Quá trình sản xuất nhiệt năng được thực hiện tại các nhà máy nhiệt điện (TPP) và nhiệt điện (CHP). Hai loại hình doanh nghiệp này hiện đang là nhà cung cấp chính của năng lượng nhiệt và điện, vì các loại tài nguyên năng lượng này có quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Hiện nay, hệ thống cung cấp năng lượng nhiệt cục bộ, được sử dụng cho cả các xí nghiệp công nghiệp lớn và để sưởi ấm các khu dân cư, đang được sử dụng rộng rãi.
Theo thuật ngữ đã được thiết lập, nhiệt điện bao gồm việc tiếp nhận, xử lý, biến đổi, lưu trữ và sử dụng các nguồn năng lượng và các vật mang năng lượng thuộc tất cả các loại.
Theo định nghĩa, kỹ thuật nhiệt điện đã phát triển thông tin liên lạc bên ngoài và bên trong và sự phát triển của nó không thể tách rời khỏi tất cả các lĩnh vực của cuộc sống con người gắn liền với việc sử dụng năng lượng (trong công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, giao thông và trong gia đình).
Sự phát triển của kỹ thuật nhiệt điện được đặc trưng bởi sự gia tăng tốc độ tăng trưởng, sự thay đổi trong tất cả các chỉ tiêu định lượng và cấu trúc của cân bằng nhiên liệu và năng lượng, phạm vi toàn cầu của tất cả các loại tài nguyên nhiên liệu hóa thạch và sự tham gia vào việc sử dụng nhiên liệu hạt nhân. .
Nói chung, có bốn giai đoạn chính trong quá trình chuyển hóa các nguồn nhiệt sơ cấp (từ trạng thái tự nhiên của chúng, ở trạng thái cân bằng động với môi trường, sang trạng thái sử dụng cuối cùng).
- 1. Khai thác, chiết xuất hoặc sử dụng trực tiếp các nguồn nhiệt năng sơ cấp của thiên nhiên.
- 2. Xử lý (nâng cấp) tài nguyên sơ cấp lên trạng thái thích hợp để chuyển đổi hoặc sử dụng.
- 3. Chuyển đổi năng lượng liên kết của tài nguyên đã qua chế biến thành nhiệt năng tại các nhà máy nhiệt điện (TPP), nhà máy trung tâm (CHP), nhà lò hơi.
Thuận lợi:
l mức độ rẻ tương đối của sản xuất;
l khả năng xây dựng nhà ga nhanh chóng;
l Có đủ, cho ngày hôm nay, dự trữ nhiên liệu;
Flaws:
l hạn chế nguồn lực;
Không thân thiện với môi trường, một lượng lớn chất thải và khí thải độc hại;
tổn thất năng lượng nhiên liệu lớn trong quá trình phát điện;
nhu cầu vận chuyển nhiên liệu;
l thiệt hại cho thiên nhiên và sinh thái trong quá trình khai thác nhiên liệu;
Nhược điểm của các nguồn năng lượng thay thế
Các nhà máy điện hạt nhân, thủy điện và nhiệt điện là những nguồn cung cấp điện chính trong thế giới hiện đại. Nêu ưu điểm của nhà máy điện nguyên tử, nhà máy thuỷ điện, nhà máy nhiệt điện? Tại sao chúng ta không được sưởi ấm bằng năng lượng gió hoặc năng lượng của thủy triều? Tại sao các nhà khoa học không thích hydro hoặc nhiệt tự nhiên của Trái đất? Có những lý do cho điều đó.
Năng lượng của gió và mặt trời và thủy triều thường được gọi là năng lượng thay thế vì hiếm khi được sử dụng và xuất hiện rất gần đây. Và cũng do thực tế là gió, mặt trời, biển và sức nóng của Trái đất có thể tái tạo, và việc một người sử dụng sức nóng của mặt trời hoặc thủy triều biển sẽ không gây hại cho mặt trời hoặc thủy triều. Nhưng đừng vội vàng chạy mà bắt sóng, không phải mọi thứ đều dễ dàng và hồng hào như vậy đâu.
Năng lượng mặt trời có những nhược điểm đáng kể - mặt trời chỉ chiếu sáng vào ban ngày, vì vậy vào ban đêm, bạn sẽ không nhận được bất kỳ năng lượng nào từ nó. Điều này thật bất tiện, bởi vì cao điểm tiêu thụ điện chính xảy ra vào các giờ buổi tối. Vào những thời điểm khác nhau trong năm và ở những nơi khác nhau trên Trái đất, mặt trời chiếu sáng khác nhau. Điều chỉnh nó là tốn kém và khó khăn.
Gió và sóng cũng là những hiện tượng ngu ngốc, chúng muốn thổi và thủy triều, nhưng chúng không muốn. Nhưng nếu có hiệu quả thì họ làm chậm và yếu. Do đó, năng lượng gió và năng lượng thủy triều vẫn chưa nhận được sự phân bố rộng rãi.
Năng lượng địa nhiệt là một quá trình phức tạp, bởi vì chỉ có thể xây dựng các nhà máy điện trong các vùng hoạt động kiến tạo, nơi nhiệt lượng tối đa có thể bị "ép" ra khỏi lòng đất. Bạn biết bao nhiêu nơi có núi lửa? Đây là một vài nhà khoa học. Do đó, năng lượng địa nhiệt có khả năng vẫn được chú trọng trong phạm vi hẹp và không đặc biệt hiệu quả.
Năng lượng hydro là hứa hẹn nhất. Hydro có hiệu suất đốt cháy rất cao và quá trình đốt cháy của nó hoàn toàn thân thiện với môi trường, bởi vì. sản phẩm cháy là nước cất. Nhưng, có một nhưng. Quá trình sản xuất hydro tinh khiết tiêu tốn một số tiền vô cùng lớn. Bạn có muốn trả hàng triệu đồng cho tiền điện và nước nóng? Không ai muốn. Chúng tôi đang chờ đợi, hy vọng và tin tưởng rằng không lâu nữa các nhà khoa học sẽ tìm ra cách làm cho năng lượng hydro dễ tiếp cận hơn.
Sử dụng năng lượng hạt nhân trong nông nghiệp
Việc sử dụng năng lượng hạt nhân trong nông nghiệp giải quyết các vấn đề về chọn lọc và giúp kiểm soát dịch hại.
Năng lượng hạt nhân được sử dụng để tạo ra đột biến ở hạt. Điều này được thực hiện để có được các giống mới mang lại năng suất cao hơn và có khả năng chống lại bệnh hại cây trồng. Vì vậy, hơn một nửa số lúa mì được trồng ở Ý để làm mì ống đã được lai tạo bằng cách sử dụng đột biến.
Đồng vị phóng xạ cũng được sử dụng để xác định cách bón phân tốt nhất. Ví dụ, với sự giúp đỡ của họ, người ta đã xác định được rằng khi trồng lúa, có thể giảm việc bón phân đạm. Điều này không chỉ tiết kiệm tiền mà còn tiết kiệm môi trường.
Một cách sử dụng năng lượng hạt nhân hơi kỳ lạ là chiếu xạ các ấu trùng côn trùng. Điều này được thực hiện để hiển thị chúng một cách vô hại đối với môi trường. Trong trường hợp này, những con côn trùng xuất hiện từ ấu trùng bị chiếu xạ không có con cái, nhưng ở các khía cạnh khác là hoàn toàn bình thường.
Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện
Ưu điểm và nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân phụ thuộc vào việc chúng ta so sánh năng lượng hạt nhân với loại hình phát điện nào. Vì đối thủ cạnh tranh chính của nhà máy điện hạt nhân là nhà máy nhiệt điện và nhà máy thủy điện, chúng ta hãy so sánh những thuận lợi và khó khăn của nhà máy điện hạt nhân trong mối quan hệ với các loại hình sản xuất năng lượng này.
Nhà máy nhiệt điện, tức là nhà máy nhiệt điện, có hai loại:
- CPP ngưng tụ hoặc CPP ngắn chỉ phục vụ cho việc sản xuất điện. Nhân tiện, tên gọi khác của họ xuất phát từ quá khứ của Liên Xô, IES còn được gọi là GRES - viết tắt của "nhà máy điện khu vực nhà nước".
2. Các nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hoặc CHPP kết hợp chỉ cho phép sản xuất không chỉ điện mà còn cả nhiệt năng. Lấy ví dụ, một tòa nhà dân cư, rõ ràng là IES sẽ chỉ cung cấp điện cho các căn hộ, và CHP cũng sẽ cung cấp hệ thống sưởi.
Theo quy định, các nhà máy nhiệt điện hoạt động bằng nhiên liệu hữu cơ rẻ tiền - than đá hoặc than cám và dầu nhiên liệu. Các nguồn năng lượng được yêu cầu nhiều nhất hiện nay là than, dầu và khí đốt. Theo các chuyên gia, trữ lượng than của thế giới sẽ tồn tại 270 năm nữa, dầu - 50 năm, khí đốt - 70. Ngay cả một cậu học sinh cũng hiểu rằng trữ lượng 50 năm là rất ít và chúng phải được bảo vệ, chứ không phải đốt hàng ngày trong lò.
ĐIỀU QUAN TRỌNG CẦN BIẾT:
Các nhà máy điện hạt nhân giải quyết vấn đề thiếu nhiên liệu hóa thạch. Lợi thế của các nhà máy điện hạt nhân là loại bỏ nhiên liệu hóa thạch, do đó bảo tồn khí đốt, than đá và dầu mỏ đang biến mất. Thay vào đó, các nhà máy điện hạt nhân sử dụng uranium. Trữ lượng uranium trên thế giới ước tính khoảng 6.306.300 tấn. Không ai xem xét nó sẽ kéo dài bao nhiêu năm, bởi vì. có nhiều trữ lượng, việc tiêu thụ uranium là khá nhỏ, và chưa cần thiết phải nghĩ đến sự biến mất của nó. Trong trường hợp cực đoan, nếu người ngoài hành tinh đột ngột mang đi trữ lượng uranium hoặc chúng tự bốc hơi, plutonium và thorium có thể được sử dụng làm nhiên liệu hạt nhân. Chuyển đổi chúng thành nhiên liệu hạt nhân vẫn còn tốn kém và khó khăn, nhưng có thể.
Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện còn là giảm lượng khí thải độc hại vào khí quyển.
Chất gì được thải vào bầu khí quyển trong quá trình hoạt động của IES và CHP và mức độ nguy hiểm của nó:
-
Lưu huỳnh điôxít hoặc lưu huỳnh điôxít
- một loại khí nguy hiểm có hại cho cây trồng. Khi ăn phải với số lượng lớn, nó sẽ gây ho và ngạt thở. Kết hợp với nước, lưu huỳnh đioxit biến thành axit lưu huỳnh. Chính do khí thải lưu huỳnh đioxit có nguy cơ xảy ra mưa axit, gây nguy hiểm cho thiên nhiên và con người.
2. oxit nitơ
- nguy hiểm cho hệ hô hấp của người và động vật, gây kích ứng đường hô hấp.
3. Benapyrene
- nguy hiểm vì nó có xu hướng tích tụ trong cơ thể con người. Tiếp xúc lâu dài có thể gây ra các khối u ác tính.
Tổng lượng phát thải hàng năm của các nhà máy nhiệt điện trên 1000 MW công suất lắp đặt là 13 nghìn tấn / năm đối với khí và 165 nghìn tấn ở các nhà máy nhiệt điện than nghiền thành bột. Nhà máy nhiệt điện có công suất 1000 MW / năm tiêu thụ 8 triệu tấn ôxy cho quá trình ôxy hóa nhiên liệu, ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân là về nguyên tắc ôxy không bị tiêu hao trong năng lượng hạt nhân.
Lượng khí thải trên đối với các nhà máy điện hạt nhân cũng không phải là điển hình. Ưu điểm của các nhà máy điện hạt nhân là phát thải các chất độc hại vào khí quyển tại các nhà máy điện hạt nhân là không đáng kể và so với phát thải từ các nhà máy nhiệt điện là vô hại.
Ưu điểm của nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện là chi phí vận chuyển nhiên liệu thấp. Than và khí đốt cực kỳ đắt đỏ để cung cấp cho quá trình sản xuất, trong khi uranium cần thiết cho phản ứng hạt nhân có thể được đặt trong một chiếc xe tải nhỏ.
Số phút
- Điện năng do các vùng phía Đông sản xuất quá lớn nên không được sử dụng hết. Nhưng ở các khu vực miền Trung, sự thiếu hụt đó là do dân cư tập trung đông đúc.
- Không đủ số lượng các tuyến đường điện ở các vùng của Siberia và ở các vùng Viễn Đông. Vấn đề này cần được giải quyết bằng việc xây dựng các tuyến đường mới, cũng như phát triển các tuyến đường thứ hai ở những khu vực đã có các tuyến đường.
- Lưới chỉ có thể mang điện. Ngoài nguồn điện trên thế giới, còn có rất nhiều nguồn tài nguyên khác cần được vận chuyển. Vì vậy, vấn đề vận chuyển của họ, trong trường hợp này, không được giải quyết.
- Đầu tư vào ngành ít. Thực tế là, có sự thiếu hụt nguồn vốn phân bổ trong lĩnh vực này. Vấn đề có thể được giải quyết bằng cách thu hút các khoản đầu tư tiền tệ của vốn nước ngoài, tăng cường đầu tư của người dân trong nước.
- Thiếu kết nối giao thông với các quốc gia gần Nga. Có lẽ nên chú ý nhiều hơn đến vấn đề này, bởi vì hiện tại công phu của nó còn nhiều điều đáng mong đợi.
- Ô nhiễm tiếng ồn từ mạng di động. Nguồn điện thoại cũng được bao gồm trong ngành này. Nhưng dù chúng ta không muốn tin vào điều đó, chúng cũng gây ra những tổn hại to lớn cho thiên nhiên. Do sự hiện diện của một số lượng lớn các mạng lưới xâm nhập vào toàn bộ không gian của đất nước, dẫn đến sự tuyệt chủng hàng loạt của loài ong. Những loài côn trùng này thụ phấn cho hầu hết các loài thực vật. Chúng ta có nguy cơ rơi vào một thảm họa toàn cầu, kèm theo nạn đói và sự tuyệt chủng trên thế giới, nếu chúng ta không bắt đầu giải quyết vấn đề này ngay bây giờ.
- Bức xạ có hại mà con người nhận được trong quá trình giao tiếp qua thông tin di động. Đây chủ yếu là sóng vi ba, chúng xâm nhập hoàn toàn vào cơ thể con người, khi đang nói chuyện điện thoại. Tác động tiêu cực của tác động có tính chất tích lũy, một người càng sử dụng nhiều đồ dùng, họ sẽ bị đau đầu và nhiều bệnh khác nhau.
Thật khó để đánh giá quá cao tất cả những lợi ích mà vận tải điện tử đã mang lại cho chúng ta. Chúng ta đã tiến một bước dài khi phát minh ra loại chuyển động của điện, thông tin. Nhưng hậu quả tiêu cực của một bước đi như vậy sẽ không còn lâu nữa. Trong tương lai gần, nhân loại sẽ phải giải quyết vấn đề về tác động tiêu cực đối với thế giới xung quanh chúng ta nói chung.Có lẽ bạn nên suy nghĩ về điều đó ngay bây giờ, để không phải gánh chịu những khoản lỗ lớn trong tương lai gần.
Nguyên tử hòa bình phải sống
1. CTPT. Trạm năng lượng nhiệt (điện). Chúng dựa trên quá trình xử lý (đốt cháy) các chất vận chuyển nhiên liệu rắn, chẳng hạn như than đá.
1. Lượng điện năng phát ra lớn.
2. Dễ dàng nhất để hoạt động.
3. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của chúng rất đơn giản.
4. Giá rẻ, sẵn có.
5. Giao việc.
1. Chúng cung cấp ít điện hơn các nhà máy thủy điện và nhà máy điện hạt nhân
2. Môi trường nguy hiểm - ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính, đòi hỏi tiêu thụ tài nguyên không thể tái tạo (như than đá).
3. Do tính nguyên thủy của họ, họ chỉ đơn giản là lỗi thời.
HPP - Trạm điện thủy. Căn cứ vào việc sử dụng tài nguyên nước, sông ngòi, chu kỳ thủy triều.
1. Tương đối thân thiện với môi trường.
2. Chúng cho lượng điện năng gấp nhiều lần so với các nhà máy nhiệt điện.
3. Có thể cung cấp thêm cấu trúc sản xuất phụ.
4. Việc làm.
5. Dễ vận hành hơn các nhà máy điện hạt nhân. .
1. Một lần nữa, an toàn môi trường là tương đối (nổ đập, ô nhiễm nguồn nước do không có chu trình thanh lọc, mất cân bằng).
2. Chi phí xây dựng cao.
3. Chúng cung cấp ít năng lượng hơn các nhà máy điện hạt nhân.
NPP - Nhà máy điện hạt nhân. ES hoàn hảo nhất ở thời điểm hiện tại về sức mạnh. Người ta sử dụng các thanh uranium của đồng vị uranium -278 và năng lượng của một phản ứng nguyên tử.
1. Tiêu thụ tài nguyên tương đối thấp. Quan trọng nhất là uranium.
2. Các nhà máy phát điện mạnh nhất. Một ES có thể cung cấp cho toàn bộ các thành phố và khu vực đô thị, nói chung, các khu vực xung quanh bao gồm các vùng lãnh thổ rộng lớn.
3. Hiện đại hơn nhà máy nhiệt điện.
4. Đưa ra một số lượng lớn các công việc.
5. Mở đường cho việc tạo ra ES nâng cao hơn.
1. Ô nhiễm môi trường triền miên. Khói, bức xạ.
2. Tiêu thụ tài nguyên quý hiếm - uranium.
3. Sử dụng nước, ô nhiễm của nó.
4. Mối đe dọa có thể xảy ra của siêu thảm họa sinh thái. Trường hợp mất kiểm soát phản ứng hạt nhân, vi phạm chu trình làm lạnh (ví dụ rõ nhất của cả hai sai lầm là Chernobyl; nhà máy điện hạt nhân vẫn đóng cửa bằng quan tài, thảm họa môi trường tồi tệ nhất trong lịch sử loài người), tác động bên ngoài (động đất , ví dụ - Fukushima), một cuộc tấn công quân sự hoặc phá hoại bởi những kẻ khủng bố - một thảm họa sinh thái rất có thể xảy ra (hoặc - gần một trăm phần trăm), và nguy cơ nổ nhà máy điện hạt nhân cũng rất có thể xảy ra - đây là một vụ nổ , một làn sóng xung kích, và quan trọng nhất là ô nhiễm phóng xạ của một vùng lãnh thổ rộng lớn, dư âm của một thảm họa như vậy có thể ảnh hưởng đến toàn thế giới. Vì vậy, nhà máy điện hạt nhân cùng với WMD (Vũ khí hủy diệt hàng loạt) là một trong những thành tựu nguy hiểm nhất của nhân loại, mặc dù nhà máy điện hạt nhân là một nguyên tử hòa bình. Lần đầu tiên, một nhà máy điện hạt nhân được tạo ra ở Liên Xô.
Năng lượng cần được phát triển không chỉ theo hướng sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo mà còn phát triển các loại ES tiên tiến hơn, về cơ bản sẽ mới về cơ sở và loại hình công việc của chúng. Theo giả thuyết, việc khám phá không gian sẽ sớm bắt đầu, cũng như việc thâm nhập vào những bí mật khác của thế giới vi mô và nói chung, vật lý có thể cho những kết quả đáng kinh ngạc. Đưa đến sự hoàn thiện tối đa của các nhà máy điện hạt nhân cũng là một hướng đi đầy hứa hẹn cho sự phát triển của ngành năng lượng.
Tất nhiên, ở giai đoạn này, phương án khả thi và có thể xảy ra nhất là phát triển tuabin gió, tấm pin mặt trời và MANG LẠI HPP và NPP đến mức hoàn thiện tối đa.
Ứng dụng năng lượng hạt nhân trong giao thông vận tải
Vào đầu những năm 50 của thế kỷ trước, nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tạo ra một chiếc xe tăng chạy bằng năng lượng hạt nhân. Việc phát triển bắt đầu ở Mỹ, nhưng dự án chưa bao giờ được đưa vào cuộc sống. Chủ yếu là do trong các xe tăng này họ không thể giải quyết được vấn đề che chắn cho kíp lái.
Công ty Ford nổi tiếng đang nghiên cứu một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân. Nhưng việc sản xuất một chiếc máy như vậy không nằm ngoài cách bố trí.
Vấn đề là việc lắp đặt hạt nhân chiếm rất nhiều không gian, và tổng thể chiếc xe lại rất giống nhau. Các lò phản ứng nhỏ gọn chưa bao giờ xuất hiện, vì vậy dự án đầy tham vọng đã bị cắt ngang.
Có lẽ phương tiện giao thông nổi tiếng nhất chạy bằng năng lượng hạt nhân là các loại tàu khác nhau, cả quân sự và dân sự:
- Tàu vận tải.
- Tàu sân bay.
- Tàu ngầm.
- Tàu tuần dương.
- Tàu ngầm hạt nhân.
Điện hạt nhân
Vào nửa sau của những năm bốn mươi của thế kỷ XX, các nhà khoa học Liên Xô bắt đầu phát triển những dự án đầu tiên về việc sử dụng nguyên tử trong mục đích hòa bình. Hướng chính của sự phát triển này là ngành công nghiệp điện.
Và vào năm 1954, một nhà ga đã được xây dựng tại Liên Xô. Sau đó, các chương trình phát triển năng lượng hạt nhân nhanh chóng bắt đầu được phát triển ở Mỹ, Anh, Đức và Pháp. Nhưng hầu hết chúng đều không được ứng nghiệm. Hóa ra, nhà máy điện hạt nhân không thể cạnh tranh với các nhà máy chạy bằng than, khí đốt và dầu nhiên liệu.
Nhưng sau khi cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu bắt đầu và giá dầu tăng, nhu cầu về năng lượng hạt nhân đã tăng lên. Vào những năm 70 của thế kỷ trước, các chuyên gia cho rằng công suất của tất cả các nhà máy điện hạt nhân có thể thay thế một nửa số nhà máy điện.
Vào giữa những năm 80, tốc độ tăng trưởng của năng lượng hạt nhân lại chậm lại, các nước bắt đầu điều chỉnh lại kế hoạch xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi cả chính sách tiết kiệm năng lượng và sự sụt giảm giá dầu, cũng như thảm họa tại nhà máy điện Chernobyl, gây hậu quả tiêu cực không chỉ cho Ukraine.
Sau đó, một số quốc gia đã ngừng hoàn toàn việc xây dựng và vận hành các nhà máy điện hạt nhân.
Việc sử dụng năng lượng hạt nhân trong lĩnh vực quân sự
Một số lượng lớn các vật liệu có hoạt tính cao được sử dụng để sản xuất vũ khí hạt nhân. Các chuyên gia ước tính rằng đầu đạn hạt nhân chứa vài tấn plutonium.
Vũ khí hạt nhân được nhắc đến vì chúng gây ra sự hủy diệt trên các vùng lãnh thổ rộng lớn.
Theo phạm vi và sức mạnh của điện tích, vũ khí hạt nhân được chia thành:
- Chiến thuật.
- Tác chiến-chiến thuật.
- Chiến lược.
Vũ khí hạt nhân được chia thành nguyên tử và hydro. Vũ khí hạt nhân dựa trên các phản ứng dây chuyền không kiểm soát được của sự phân hạch các hạt nhân nặng và các phản ứng. Đối với phản ứng dây chuyền, uranium hoặc plutonium được sử dụng.
Việc lưu trữ một lượng lớn vật liệu độc hại như vậy là một mối đe dọa lớn đối với nhân loại. Và việc sử dụng năng lượng hạt nhân cho mục đích quân sự có thể dẫn đến những hậu quả thảm khốc.
Lần đầu tiên, vũ khí hạt nhân được sử dụng vào năm 1945 để tấn công các thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản. Hậu quả của cuộc tấn công này thật thảm khốc. Như bạn đã biết, đây là lần sử dụng năng lượng hạt nhân đầu tiên và cuối cùng trong chiến tranh.
thuận
- Khả năng xây dựng các nhà máy điện xa hộ tiêu thụ. Chiều dài của đất nước rất lớn, nếu chúng ta bắt đầu xây dựng các nhà máy điện ở khắp mọi nơi thì sẽ cần một số lượng rất lớn. Do có dây, loại năng lượng này có thể được chuyển đến bất kỳ điểm nào của nước Nga vô biên mà không tốn nhiều công sức và chi phí.
- Việc chuyển điện xảy ra ngay lập tức. So với việc vận chuyển nhiên liệu, than, dầu thì không tốn bất kỳ chi phí nào. Theo đó, chi phí cho mỗi kilowatt tương đối thấp.
- Độ tin cậy. Ở nước ta, hệ thống này nổi tiếng về độ tin cậy, thậm chí ngang bằng với các bang khác. Vì vậy, trong nhiều thập kỷ, chưa có một vụ tai nạn lớn nào có thể dẫn đến mất điện liên vùng.
- Chiều dài lớn. Thực tế là mạng lưới bao phủ nhiều vùng của Nga, do đó cung cấp điện cho tất cả các tòa nhà dân cư và các tòa nhà công nghiệp.
- Chuyển thông tin trong một khoảng thời gian ngắn đến bất kỳ nơi nào trên thế giới. Đây là một điểm cộng nhất định. Ngày nay, chúng ta không thể tưởng tượng mình không có liên lạc qua điện thoại và vô tuyến. Chúng ta không còn cần phải viết một bức thư đầy suy nghĩ, và cố gắng đưa mọi thứ đã xảy ra trong một tháng vào dòng của nó.Chỉ cần gọi điện là đủ và giờ đây chúng ta có thể nghe thấy giọng nói của người thân và bạn bè, trò chuyện công việc và truyền tải video, hình ảnh và âm thanh.
- Internet, truyền hình. Kết quả là, chúng tôi không cảm thấy đơn độc. Các chương trình phát sóng đến được người nhận ngay cả trong vùng hoang dã. Việc chúng ta dễ dàng lấy được thông tin đã trở nên phổ biến đến mức chúng ta thậm chí đã quên cách sử dụng nó.
Ưu nhược điểm của NPP
Chúng tôi đã xem xét chi tiết những ưu và nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân so với các phương pháp sản xuất điện khác.
“Nhưng còn việc phát thải phóng xạ từ các nhà máy điện hạt nhân thì sao? Không thể sống gần nhà máy điện hạt nhân! Điều này nguy hiểm!" bạn nói. “Không có gì thuộc loại này”, số liệu thống kê và cộng đồng khoa học thế giới sẽ trả lời bạn.
Theo các đánh giá so sánh thống kê được thực hiện ở các quốc gia khác nhau, có thể thấy rằng tỷ lệ tử vong do các bệnh xuất hiện do tiếp xúc với khí thải TPP cao hơn tỷ lệ tử vong do các bệnh phát triển trong cơ thể con người do rò rỉ chất phóng xạ.
Trên thực tế, tất cả các chất phóng xạ đã được khóa chặt trong kho và đang chờ một giờ khi họ sẽ học cách tái chế và sử dụng chúng. Những chất như vậy không được thải vào khí quyển, mức độ bức xạ ở các khu định cư gần nhà máy điện hạt nhân không cao hơn mức độ bức xạ truyền thống ở các thành phố lớn.
Nói đến những thuận lợi và khó khăn của nhà máy điện hạt nhân, người ta không thể không nhớ đến chi phí xây dựng và khởi động một nhà máy điện hạt nhân. Chi phí ước tính của một nhà máy điện hạt nhân hiện đại nhỏ là 28 tỷ euro, các chuyên gia cho rằng giá thành của một nhà máy nhiệt điện là ngang nhau, không ai thắng ở đây. Tuy nhiên, lợi thế của các nhà máy điện hạt nhân là chi phí mua và xử lý nhiên liệu thấp hơn - uranium, mặc dù đắt hơn, có thể “hoạt động” trong hơn một năm, trong khi trữ lượng than và khí phải được bổ sung liên tục.
Năng lượng hạt nhân ngày nay
Theo nhiều nguồn khác nhau, điện hạt nhân ngày nay cung cấp từ 10 đến 15% điện năng trên toàn thế giới. Năng lượng hạt nhân được sử dụng bởi 31 quốc gia. Số lượng lớn nhất các nghiên cứu trong lĩnh vực công nghiệp điện được thực hiện chính xác về việc sử dụng năng lượng hạt nhân. Thật hợp lý khi cho rằng lợi thế của các nhà máy điện hạt nhân rõ ràng là rất lớn nếu, trong tất cả các loại hình sản xuất điện, loại này đang được phát triển.
Đồng thời, có những quốc gia từ chối sử dụng năng lượng hạt nhân, đóng cửa tất cả các nhà máy điện hạt nhân hiện có, ví dụ như Ý. Trên lãnh thổ của Australia và Châu Đại Dương, các nhà máy điện hạt nhân đã không tồn tại và về nguyên tắc cũng không tồn tại. Áo, Cuba, Libya, Triều Tiên và Ba Lan đã ngừng phát triển các nhà máy điện hạt nhân và tạm thời từ bỏ kế hoạch tạo ra các nhà máy điện hạt nhân. Các quốc gia này không chú ý đến lợi thế của nhà máy điện hạt nhân và từ chối lắp đặt chúng chủ yếu vì lý do an toàn và chi phí cao cho việc xây dựng và vận hành nhà máy điện hạt nhân.
Các nhà lãnh đạo về điện hạt nhân ngày nay là Mỹ, Pháp, Nhật Bản và Nga. Chính họ đã đánh giá cao lợi thế của các nhà máy điện hạt nhân và bắt đầu đưa năng lượng hạt nhân vào nước mình. Số lượng lớn nhất các dự án NPP đang được xây dựng hiện nay thuộc về Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Khoảng 50 quốc gia khác đang tích cực làm việc để giới thiệu năng lượng hạt nhân.
Giống như tất cả các phương pháp sản xuất điện, nhà máy điện hạt nhân có những ưu điểm và nhược điểm. Nói về lợi thế của nhà máy điện hạt nhân, cần lưu ý đến tính thân thiện với môi trường trong sản xuất, từ chối sử dụng nhiên liệu hóa thạch và sự thuận tiện trong việc vận chuyển nhiên liệu cần thiết. Hãy xem xét mọi thứ chi tiết hơn.
Nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện
-
Những nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân so với nhà máy nhiệt điện trước hết là sự hiện diện của chất thải phóng xạ.
Họ cố gắng tái chế chất thải phóng xạ tại các nhà máy điện hạt nhân ở mức tối đa, nhưng hoàn toàn không thể xử lý được. Chất thải cuối cùng tại các nhà máy điện hạt nhân hiện đại được xử lý thành thủy tinh và lưu trữ trong các cơ sở lưu trữ đặc biệt. Cho dù chúng sẽ được sử dụng bao giờ vẫn chưa được biết.
2. Nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân là hệ số hiệu suất nhỏ so với nhà máy nhiệt điện.
Vì các quá trình trong nhà máy nhiệt điện chạy ở nhiệt độ cao hơn, chúng có năng suất cao hơn. Vẫn còn khó khăn để đạt được điều này trong các nhà máy điện hạt nhân, bởi vì Hợp kim zirconium, tham gia gián tiếp vào các phản ứng hạt nhân, không thể chịu được nhiệt độ quá cao.
3. Vấn đề chung của nhiệt và nhà máy điện hạt nhân khác nhau.
Nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân và nhà máy nhiệt điện là ô nhiễm nhiệt của bầu khí quyển. Nó có nghĩa là gì? Trong quá trình sản xuất năng lượng hạt nhân, một lượng lớn nhiệt năng được giải phóng ra môi trường. Ô nhiễm nhiệt của bầu khí quyển là một vấn đề của ngày nay, nó kéo theo nhiều vấn đề như tạo ra các đảo nhiệt, thay đổi vi khí hậu và cuối cùng là sự nóng lên toàn cầu.
Các nhà máy điện hạt nhân hiện đại đã giải quyết được vấn đề ô nhiễm nhiệt và sử dụng các hồ nước nhân tạo hoặc tháp giải nhiệt của riêng họ (tháp giải nhiệt đặc biệt để làm mát khối lượng lớn nước nóng) để làm mát nước.
Đồ thị phụ tải điện
Biểu đồ phụ tải đặc trưng cho công việc của cả người tiêu dùng và nguồn điện là biểu đồ theo trục tọa độ hình chữ nhật, trong đó biểu đồ hiển thị thời gian mà sự thay đổi của phụ tải được hiển thị và biểu đồ thể hiện phụ tải tương ứng với một thời điểm nhất định, thường ở dạng công suất hoạt động, phản kháng hoặc toàn bộ (biểu kiến). Thông thường, lịch trình phụ tải hàng ngày, hàng tháng, theo mùa và hàng năm được xây dựng. Khi xây dựng cái gọi là đồ thị phụ tải bước (Hình 4), người ta coi tải trọng trong khoảng thời gian giữa hai lần đo không đổi. Điểm bắt đầu để xây dựng biểu phụ tải hàng năm theo thời gian là biểu phụ tải hàng ngày cho những ngày mùa đông và mùa hè điển hình. Biểu đồ dựa trên 12 điểm tương ứng với tải hàng ngày cao nhất của mỗi tháng.
Diện tích của lịch phụ tải hàng năm theo thời gian biểu thị, ở một quy mô nhất định, năng lượng tiêu thụ (phân phối) mỗi năm (kWh) và vùng của lịch biểu hàng ngày là năng lượng tiêu thụ (cho trước) mỗi ngày (kWh ).
Lịch trình phụ tải hàng năm giúp xác định số lượng và công suất tối ưu của các tổ máy nhà máy điện hoặc máy biến áp trạm biến áp, làm rõ các chế độ vận hành của chúng và xác định các ngày có thể sửa chữa dự phòng theo lịch trình của chúng. Đồ thị cũng giúp bạn có thể tính toán sơ bộ nhu cầu điện hàng năm, tổn thất hàng năm trong mạng lưới, máy biến áp và các yếu tố khác của việc lắp đặt. Theo lịch phụ tải, một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật được xác định cho các công trình lắp đặt điện hiện có hoặc thiết kế mới, như phụ tải trung bình (trung bình ngày, trung bình tháng hoặc trung bình năm) của nhà máy điện hoặc trạm biến áp, số giờ sử dụng công suất lắp đặt, chu kỳ làm việc của lịch trình, hệ số sử dụng công suất lắp đặt.
Cơm. 4. Lịch trình từng bước hàng ngày của tải hoạt động
Biểu đồ tải trọng được thiết kế cho các mục đích sau:
- xác định thời gian khởi động và dừng tổ máy, tắt mở máy biến áp;
- xác định lượng tiêu thụ điện, nhiên liệu, nước được tạo ra (tiêu thụ);
- duy trì chế độ lắp đặt điện tiết kiệm;
- lập lịch sửa chữa thiết bị;
- thiết kế mới và mở rộng hệ thống điện hiện có;
- thiết kế mới và phát triển các hệ thống điện hiện có, các nút phụ tải và các hộ tiêu thụ điện riêng lẻ.
Phụ tải của các máy phát điện càng đồng đều thì điều kiện hoạt động của chúng càng tốt, do đó, cái gọi là vấn đề điều chỉnh các đường cong phụ tải, vấn đề căn chỉnh của chúng, nảy sinh. Đồng thời, cần lưu ý rằng nên sử dụng hết công suất lắp đặt của các nhà máy điện.
Các phương pháp khác nhau được sử dụng để điều chỉnh lịch trình phụ tải, bao gồm:
- kết nối người tiêu dùng theo mùa;
- đấu nối phụ tải vào ban đêm;
- tăng số ca làm việc;
- chuyển ca khi bắt đầu làm việc và giờ bắt đầu công việc của doanh nghiệp;
- ngày nghỉ chia ly;
- giới thiệu các loại phí cho cả năng lượng hoạt động và năng lượng phản ứng;
- giảm công suất phản kháng dòng qua mạng;
- sự liên kết của các hệ thống điện trong khu vực.
Lịch trình hàng ngày là cần thiết cho việc điều tiết vận hành và lập kế hoạch về điện và cân bằng điện lên đến vài ngày.
Hàng tuần:
- xác định mức độ sẵn sàng của thiết bị.
- kiểm soát chế độ có tính đến sự không đồng đều hàng tuần;
- thực hiện kiểm tra hiện tại đối với các nội dung sửa chữa hiện tại;
- quy định về chế độ nước và năng lượng của HPPs.
Hàng năm:
- các hoạt động quy hoạch trang trại;
- lập kế hoạch đại tu;
- lập kế hoạch cung cấp nhiên liệu;
- điều tiết nước và năng lượng của tài nguyên hồ chứa HPP;
- hoạch định các hoạt động định giá hàng hóa.
Lượt xem:
1 541
Năng lượng hạt nhân để du hành vũ trụ
Hơn ba chục lò phản ứng hạt nhân đã bay vào vũ trụ, chúng được sử dụng để tạo ra năng lượng.
Người Mỹ sử dụng lò phản ứng hạt nhân trong không gian lần đầu tiên vào năm 1965. Uranium-235 được sử dụng làm nhiên liệu. Anh ấy đã làm việc trong 43 ngày.
Ở Liên Xô, lò phản ứng Romashka được khởi động tại Viện Năng lượng Nguyên tử. Nó được cho là sẽ được sử dụng trên tàu vũ trụ cùng với Nhưng sau tất cả các cuộc thử nghiệm, nó không bao giờ được phóng lên vũ trụ.
Việc lắp đặt hạt nhân Buk tiếp theo được sử dụng trên vệ tinh trinh sát radar. Bộ máy đầu tiên được ra mắt vào năm 1970 từ sân bay vũ trụ Baikonur.
Hôm nay, Roskosmos và Rosatom đang đề xuất thiết kế một tàu vũ trụ sẽ được trang bị động cơ tên lửa hạt nhân và có thể tới Mặt Trăng và Sao Hỏa. Nhưng hiện tại, tất cả đều đang ở giai đoạn đề xuất.