其實(shí)，不光核電站，傳統(tǒng)火電站也基本如此。說(shuō)到這里，另一個(gè)問(wèn)題又蹦出來(lái)了，咱們先來(lái)解決它，即，為何燃煤產(chǎn)生的熱量，還有反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量，它們轉(zhuǎn)化為電的效率如此低？?jī)煞矫娴脑?，一是物理定律的限制，二是技術(shù)的限制。

能量有品質(zhì)之分

能量既有數(shù)量的不同，更有品質(zhì)的差別。比如說(shuō)，一壺?zé)崴?，假使它含有的熱量相?dāng)于1度電，那么請(qǐng)問(wèn)，從能量的有用程度來(lái)說(shuō)，是那壺水好，還是那一度電好？

顯然是后者，因?yàn)殡娍梢苑奖愕?，幾乎完全地轉(zhuǎn)化為其他形式的能，比如驅(qū)動(dòng)電風(fēng)扇，加熱洗澡水等。這就是說(shuō)，電這種形式的能，它的品質(zhì)是最高的。

又如，一個(gè)空心小鋼球，它內(nèi)部的氣體溫度高達(dá)3000攝氏度，而另一個(gè)空心大鋼球，其內(nèi)部氣體的溫度只有80攝氏度。假使這兩個(gè)大小不同的鋼球，它們所含有熱量的數(shù)量是相等的，那么請(qǐng)問(wèn)，哪個(gè)鋼球含有的熱量更有用？顯然是小鋼球，因?yàn)樗梢赞D(zhuǎn)化為更多的機(jī)械能，比如爆炸時(shí)。

這就是說(shuō)，對(duì)于熱來(lái)說(shuō)，其溫度越高，品質(zhì)也就越高。這也是為什么，所有的火電站都在拼命提高蒸汽的溫度，因?yàn)檫@等于是在提高發(fā)電效率。

然而，無(wú)論多高溫度的熱，它也不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（功），咱們拿農(nóng)村的炒爆米花機(jī)來(lái)舉例子。

把常溫的2公斤玉米扔進(jìn)爆米花機(jī)，密封蓋嚴(yán)并加熱一段時(shí)間后，澎的一聲巨響，爆米花和內(nèi)部的熱空氣迅速?zèng)_出，這意味著，爆米花機(jī)內(nèi)部的熱能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能，也就是做功了，但由于沖出后的爆米花和空氣依然溫度很高，所以，其熱能并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

大多數(shù)超超臨界的火電站，它燃煤燒水，從而使蒸汽的溫度高達(dá)600攝氏度，從理論上來(lái)說(shuō)，600攝氏度的蒸汽做功時(shí)（沖擊汽輪機(jī)），其能量轉(zhuǎn)化效率最高也只有63%，這是由物理定律帶來(lái)的限制。而在實(shí)際中，超超臨界的火電站，其發(fā)電效率目前還沒(méi)超過(guò)46%，這就是由人類(lèi)技術(shù)實(shí)力帶來(lái)的限制。

可以利用嗎

既然理論和技術(shù)決定了，核電站和火電站中無(wú)論如何，都會(huì)有大約55%至65%的熱能不能利用，它們要么白白地排入空氣中（冷卻塔），要么排入到大海中，那我們?yōu)槭裁淳筒荒軓U熱利用呢？這些幾百攝氏度的高溫蒸汽對(duì)于電站沒(méi)用，而且是很大很大的負(fù)擔(dān)，但對(duì)于我們普通大眾，那真是太有用了。

對(duì)這問(wèn)題，咱們先來(lái)說(shuō)火電站，再說(shuō)核電站。

實(shí)際上，有這個(gè)疑問(wèn)的多半是南方網(wǎng)友。而北方的網(wǎng)友，他們一定知道，有的火電站，它們既發(fā)電又供熱，這就是熱電聯(lián)產(chǎn)電站，北方比較多。

一個(gè)較新的例子是，寧夏靈武發(fā)電廠除了發(fā)電，還向靈武市區(qū)300萬(wàn)平方米面積供熱。2017年，在寧夏“東熱西送”項(xiàng)目中，靈武發(fā)電廠通過(guò)機(jī)組擴(kuò)建，同時(shí)修了一條46公里長(zhǎng)，1.4米直徑的管道穿過(guò)黃河，直達(dá)銀川，為銀川市民供熱。從銀川市政府網(wǎng)站上獲悉，“東熱西送”投入運(yùn)營(yíng)后，一期將實(shí)現(xiàn)3770萬(wàn)平方米面積供熱，而遠(yuǎn)期供熱面積將達(dá)到8000萬(wàn)平方米。

據(jù)工程人員介紹，靈武發(fā)電廠到銀川這根46公里長(zhǎng)的主管道，在輸送熱水的過(guò)程中，熱量只損失2%左右。別說(shuō)2%，即使損失5%，熱電聯(lián)產(chǎn)的好處都是巨大的。

假設(shè)電廠的發(fā)電效率為35%，同時(shí)有40%的高溫廢熱被居民利用，則整個(gè)電廠的綜合效率將高達(dá)75%。

說(shuō)完了火電，咱們?cè)賮?lái)看看核電。

目前，咱們國(guó)家擁有熱電聯(lián)產(chǎn)的核電站嗎？筆者沒(méi)有查到這樣的信息，而原因多種多樣的。

作為一個(gè)名核電從業(yè)者，何嘗不想把核電站發(fā)電后的余熱輸送到核電站周邊城市的居民家中，為城市居民送去溫暖的同時(shí)還提高了企業(yè)的效益。

先來(lái)看看核電站哪里來(lái)的這么多的熱量，目前核電站的原理是核裂變，這個(gè)是常識(shí)性問(wèn)題，敲黑板，要記住。

核裂變是發(fā)生在核子量級(jí)的，通常我們所說(shuō)的化學(xué)反應(yīng)是原子量級(jí)的，這不，更深入了一層，核裂變就會(huì)發(fā)生質(zhì)量虧損，按照愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程理論，這個(gè)過(guò)程放出的能量是巨大的。

下圖公式中C是光速即3*10的八次方，因此稍微有點(diǎn)質(zhì)量這個(gè)結(jié)果就是巨大的。

核能是如此的強(qiáng)勁，但是，受到設(shè)備材質(zhì)影響，我們?nèi)祟?lèi)除了原子彈能夠充分利用核能外，核電站是無(wú)法充分利用核能的，甚至這個(gè)比例才是33%，剩下的能量只能排出到自然界。

人類(lèi)畢竟是高等生物，平生見(jiàn)不得浪費(fèi)。當(dāng)然會(huì)想到這些多余的熱量要利用起來(lái)的，但是有以下幾個(gè)制約的因素：

1、如果核電站的熱量需要導(dǎo)出來(lái)，為了防止放射性物質(zhì)通過(guò)管網(wǎng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶，需要加一個(gè)環(huán)路，需要額外的成本，利用第三回路來(lái)供暖，這個(gè)回路的，目的就是隔離開(kāi)用戶和具有放射性的一回路，如果是二回路來(lái)供暖，說(shuō)實(shí)話，我自己都不敢住。

2、其實(shí)成本不是主要的，主要的還是安全，核電站需要穩(wěn)定的冷源來(lái)冷卻，如果利用供暖管網(wǎng)來(lái)冷卻，如果管線發(fā)生泄漏，核電冷源就要受到威脅。

這個(gè)問(wèn)題可以考慮通過(guò)利用核電站部分余熱來(lái)供暖，整體脫離海水來(lái)冷卻，存在風(fēng)險(xiǎn)，至少需要海水作為備用冷源。

3、冷源穩(wěn)定性問(wèn)題，水的比熱比較大，就是受到天氣影響較小，雖然天氣溫度變化很多度，但是水的溫度變化的比較小，這也是東部沿海地區(qū)溫差比新疆地區(qū)溫差小的原因。東部是不會(huì)出現(xiàn)“早穿棉襖午穿紗抱著火爐吃西瓜”場(chǎng)景的。利用海水來(lái)冷卻比較穩(wěn)定，供暖就會(huì)收到天氣的影響。

4、國(guó)家政策不讓?zhuān)覈?guó)開(kāi)展收益性質(zhì)的業(yè)務(wù)要和政府申請(qǐng)行政許可，核電站供暖不僅是一個(gè)行政許可的問(wèn)題，還需要好多部門(mén)的批復(fù)，國(guó)家能源局、國(guó)家核安全局，沒(méi)有充分的報(bào)告，這個(gè)絕對(duì)不行的。

5、有的居民自己不樂(lè)意，有的居民同意，有的不同意就會(huì)導(dǎo)致供暖管網(wǎng)不好鋪設(shè)，有的人自己不用，還不同意管網(wǎng)從自家旁邊經(jīng)過(guò)，這就導(dǎo)致管網(wǎng)沒(méi)法鋪設(shè)。

再來(lái)看看其他國(guó)家

位于德國(guó)（東德）的格賴(lài)夫斯瓦爾德核電站，其首次運(yùn)行時(shí)間為1974年7月12日，有那么幾年時(shí)間（1983年到1984年），該核電站也向周邊1.4萬(wàn)個(gè)公寓和幾個(gè)工廠供熱。而1990年，該核電站因?yàn)椴环衔鞣桨踩珮?biāo)準(zhǔn)而退役。

根據(jù)法國(guó)《世界報(bào)》2013年的報(bào)道，在全球運(yùn)行的432座反應(yīng)堆中，有74座既發(fā)電，也向附近的城市供熱。其中大部分是地處寒冷的國(guó)家，如俄羅斯，烏克蘭，保加利亞，匈牙利等。而在日本和印度，核電站的余熱主要是用于海水淡化。

如果說(shuō)海水淡化也算是核電站供熱的一種方式，那咱們國(guó)家也有，這就是紅沿河核電站。

綜上所述，利用火電站的余熱，其技術(shù)比較成熟。而核電的余熱供暖，一是研究的比較少，二是由于核電站的地理位置限制。

對(duì)于北方網(wǎng)友來(lái)說(shuō)，甭管是什么熱供暖，基本上都會(huì)供暖。而對(duì)于南方和西南方的網(wǎng)友們來(lái)說(shuō)，看到核電和火電站中都會(huì)有大約一半多的熱被排入空氣和大海中，他們內(nèi)心是驚訝的。