智先生：高温与限电

lameihua

　　这场自1961年以来最严重的干旱袭击，已经持续了一个多月，却还没有看到结束的征兆。

　　四川、重庆、湖北、湖南、江西和安徽是重灾区，地理位置上全集中在了长江流域，各有各的艰辛。

　　重庆受灾人口超过60万人，有51条河流断流，24座水库干涸。

　　北碚区的气温达到45℃，嘉陵江的这一段水位基本断流，干涸河床裸露在外。

　　不仅是嘉陵江，持续性的高温少雨导致汛期反枯，整个长江的水位都非常低，洞庭湖和鄱阳湖的面积相比6月缩小了四分之三，提前进入枯水期。

　　按照官方的预测，哪怕到了9月份，长江中下游的降水仍然偏少，安徽、湖北、湖南、江西等地的干旱情势会进一步发展，形势可以说相当严峻。

　　当前全国的目光集中在了川渝地区。

　　四川的居民用电达到极限负荷，日均用电量同比暴涨93%，今年的用电负荷已经连续6次打破历史纪录。

　　川渝最终的应对措施很无奈，只能限电。

　　四川绝大部分企业限电停产，公共区域的LED集体关闭，商场、写字楼、地铁，能关的电器都关掉，全部让电于民。

　　高速运转的企业因为高温而直接停摆，简直是伤筋动骨，四川这一两个月的数据应该不好看了。

　　同样是高温炎热，东部主要城市能维持相对稳定的发电状态，川渝等西部城市作为电力供应方，却只能采取限电措施，为什么会这样？

　　主要还是电力结构的不同。

　　四川境内地势落差极大，造就了丰富的水力资源，全省有80%的电力供应来自水电，水力发电量稳居全国第一，而煤电占的比例还不到15%。

　　水电远没有煤电那么稳定，而且受制于季节性，也就是夏丰冬枯，许多人都清楚这一点。

　　通常六月入汛期后，水电会多得用不完，远远超过了四川省的用电需求，各水库全部蓄满。然而电能无法储存，许多水电站宁愿弃水排走也不能多发电，否则会造成电网的崩溃。

　　因此在很长的一段时间，四川的年均弃水电量超过100亿度电，不过这个数字比起十几年前已经好很多，通过国家层面的宏观调度，也就是西电东送，减少了许多弃水现象。

　　四川作为西电东送的重要组成部分之一，省内的许多大型水电站是由国家统一统筹，然后将水电输送到以江浙沪为主的华东地区。

　　这样一来，四川获得电力创收，东部省市得到工业所需的电力，缓解全国各地的能源短缺问题，是皆大欢喜。

　　只是今年的极端高温出乎所有人意料，四川的许多江流严重偏枯，在最关键的入汛季节掉链子，发电能力大打折扣。

　　短期的应对策略，除了上面提到的工业限电外，四川电网也囤了200多万吨煤，是往年同期的两倍，并且还将外送的电力配额降到了最低，从陕西和甘肃送电进来。

　　但这里涉及到一个问题，那就是四川省的特高压电网承载能力有限，短期内根本无法容纳外省的额外电能输送，远水解不了近渴。

　　无奈之下，12个省份派出了50台发电车支援成都地区，提供49400千瓦用电负荷，供近4.2万台空调同时运转，算是起到一点降温效果。

　　无论哪一种措施，都是治标不治本，在可预见的未来，每年还是会继续发生60年一遇、50年一遇的极端干旱。

　　从长远来看，川渝的都市圈人气火爆，用电缺口非常严峻，必须要提前将高压电网扩容，提高内网负荷，一步步完善基础设施，不然每年都要经历类似的教训，实在折腾不起。

　　可能有人提议，既然未来的极端天气如此频繁，四川为什么不发展火电来未雨绸缪，毕竟火电是稳定电网的压舱石。

　　这话没错，但四川有80%的电力来自水电，火电始终只能作为电网的补充，维持一个基本负荷，在紧急时候起到调峰的作用。

　　如果四川大力发展火电，反而本末倒置，是一定会造成资源浪费。而且无法忽视的是，火电对环境的破坏相对严重，以川渝的地形气候根本扛不住，会加重雾霾污染。

　　所以这就是一个选择题，如果短期内实在无法解决水电困局，那么四川省只能适当放弃一些高耗能项目，先量力而行维持刚需。

　　如果查看各国的用电量，就会发现我们占全世界总发电量的27%，远远超过第二名的美国，但也没有好值得骄傲的，因为其中的火电贡献了绝大部分，依然在挖存量资源，而我们的清洁能源比例还远远不足，所以未来肯定要继续转型的，加大在清洁能源领域的投资力度。

　　粗略翻了一下新闻，浙江投资了200亿元修建地面光伏和海上风电项目，每年贡献45亿千瓦时，另外十三大水电基地的规划总装机也超过2.8亿千瓦。

　　还有一条新闻可能许多人都忽略了，但它背后的意义十分深远。

　　2021年12月20日，山东省石岛湾的【高温气冷反应堆示范工程】成功并网，这是目前世界上唯一一个投入商业运行的第四代核反应堆。

　　可能大家对第四代核电技术没有一个具体概念，它和前几代的区别又在哪里，我这里简单讲讲。

　　第一代属于早期的原型反应堆，是试验雏形，用来论证核电站是否可以商用，工程实施有没有可行性；

　　第二代是全面商业化的大型核电站，包括压水堆、沸水堆和重水堆等类型；

　　当前世界上运行的绝大多数核电站都是第二代，包括切尔诺贝利核电站，福岛核电站，还有美国航母上用的都是第二代技术，缺点是如果人为操作不当，会发生严重的泄露事故。

　　第三代核电站的发电效率，和第二代没有拉开多少距离，但在安全性能上有大幅度地提高；

　　比如在事故发生时，第三代核电站不需要人为干预，而是依靠重力、自然循环等自然规律来实现保护功能。

　　目前我国在运行的第三代核反应堆，有两座位于广东台山，有一座位于福建福清，也就是著名的华龙一号反应堆，它被公认为世界上最安全的三代核电，可以抵御九级地震。

　　第四代的要求更为严苛，它不仅要满足安全、经济和可持续发展的理念，对于核废物量的生成和防止核扩散都有相关标准，必须有革命性的突破才能称为第四代。

　　我扒了不少论文，啃出了一点皮毛资料，如有遗漏欢迎补充。

　　第四代核能系统有六条线路，分别是：钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆。

　　目前我们顺利并网，即将商业化运营的是【超高温气冷堆】，关键核心技术都掌握在自己手里，有近94%的设备来自中国本土。

　　超高温气冷堆也被称为「傻瓜堆」，因为它消除了堆芯熔毁的可能性，一旦发生异常情况，在没有人为干预的情况下依然能保持安全状态。

　　同样是第四代技术，如果说【超高温气冷堆】需要沿海而建，那位于甘肃武威的【钍燃料熔盐核反应堆】，则是我认为未来最有可能解决西部缺电问题的终极方案。

　　它的优势更明显，首先核燃料不再局限于铀。

　　中国的铀矿资源并不丰富，如果未来要大力发展核电，就必须摆脱以铀和钚元素为燃料的核能发电模式，改用放射性极低的钍元素作为核燃料。

　　我国的钍元素矿产储藏量非常丰富，而且获取成本低廉，已探明的钍蕴藏量有30万吨，这个储量有多高？

　　它可以让中国的核能事业稳定发展几千年，足够摆脱对国外的核燃料依赖。

　　另一个很强的优势是，钍熔盐堆不需要消耗那么多水资源，它完全可以建在内陆甚至是戈壁沙漠上，在任何缺水的地方都可以建造和运行。

　　而且随着未来的技术突破，它更容易实现核反应堆的小型化，比如汽车、城市小项目供电等等。

　　去年九月，在甘肃沙漠中完成了首座钍熔盐核反应堆的建设，接下来要进行技术性的探索、测试和验证。

　　不过比起上面的超高温气冷堆，这个钍熔盐还有很长一段时间才能商业运营，因为瓶颈出在了材料上，对材料的要求很严苛。

　　还有一个缺点是，它无法生产钚，这是用来造原子弹的主要材料之一。

　　不管是钍熔盐堆，还是超高温气冷堆，它们都属于第四代核电范畴。

　　与其盼望遥不可及的可控核聚变，反倒是第四代核能技术，可以最大程度解决我们当下面临的许多问题。

　　我之所以花这么多篇幅来科普核能，主要是想消除大家对核能的担忧。

　　在以前，如果要追求极致安全，又要满足稳定的大额供电，同时还要降低污染，对前几代核电站来说确实有点困难，但到了第四代核能技术，它还真的可以平衡一切。

　　中国在核能技术上走得已经够远了，相比之下，美国发展核电技术的动力不足，至今还停留在第三代，而且近三十年没有再建新核电站，因为它不缺能源，没有被石油卡脖子的风险；

　　法国直接放弃了第四代核电的研发，大力押注低碳氢领域；

　　而选择废除核电的德国，虽然对环保事业看得很重，却在两个月前重启燃煤来缓解发电压力。

　　别的方面不说，至少在核电技术领域我们不必妄自菲薄，未来能彻底解决全国的能源不均衡、满足高速增长的用电需求，一定是核电，其它清洁能源作为辅助，然后一步步降低煤电的市场主导地位。

　　如果有选择，我相信大家还是希望未来的空气质量变得更好，一步步减少各种极端的气候灾害，再现实一点，至少每个月的电费先降下来吧。

　　前景展望得够多了，要想第四代核电在全国铺开，按照当前的建设速度，可能到十年后，才能基本满足沿海的用电需求，却无法解决当下的极端气候问题。

　　极端干旱的背后，我们要注意到另一个严峻现象，那就是水资源紧缺。

　　根据世界银行公布的最新《3.5世界指标：淡水》，各地区的淡水资源分布不同。

　　我国水资源总量丰富，拥有28130亿立方米可再生水资源，但由于人口14亿，人均水资源占有量相当于世界人均水资源占有量的1/4，位列第121位，是联合国认定的「水资源紧缺」国家。

　　再结合去年4月，美国副总统哈里斯的一段讲话片段，就很有意思了：「我参加过很多关于外交政策的会议，过去很多年，好几代人是为了石油而战，而在不久的将来，他们将会为水资源而战。」

　　粮食同样是重要战略储备。

　　虽然我们当前的粮食可以自给自足，同样也要考虑到未来极端气候的影响，比如重庆、四川和湖北的持续性高温，导致田地大面积干涸，稻谷减产绝收已经无可避免，又该如何减少这部分的损失？

　　再根据国家气候中心的推测，当下的极端天气远没有结束，久旱必涝会再次上演，因此得提前疏浚河道，完善防洪设施，警惕洪涝、泥石流和山体滑坡，千万别抱着侥幸心理。

　　同时还要注意到，今年是拉尼娜年，冬季大概率会出现极端低温，各位做好极寒的心理准备，一切都要未雨绸缪，不要临时抱佛脚。

　　也没什么好说了，最后祝愿祖国风调雨顺。