如果核聚變發電成功了,電費會降低到1毛錢1度嗎?

2021-01-15 鍾銘聊科學

卡爾達舍夫等級

人類文明有幾次快速的發展都得力於信息革命和能源革命,這幾場大規模地快速發展被我們稱為工業革命。於是,一些學者提出,衡量一個文明的發達程度,可以通過這個文明使用能源的能力來界定,比如:卡爾達舍夫等級,一共分為三級,分別是:

能完全掌握利用行星級周圍衛星的能源;可以利用整個恆星系統的能源;可以利用整個星系的能源。

我們以地球為例,人類目前只到達0.7級,也就是人類還沒有能力完全掌控地球和月球的能源。如果人類文明要達到第二級,就要求我們可以利用太陽的能源,科學家想出了戴森球,就是一個包圍著整個恆星的結構,可以完全利用太陽的能量。而要達到第三級,則需要人類可以利用整個銀河系的能源。

人類如果想要跨越到第一級,最大的阻礙實際上就是:可控核聚變技術。只要實現了這個技術,我們才可以充分利用地球和月球上的能源。如今各國也都在搞可控核聚變反應技術,中國在這方面處於領先的地位,已經可以實現放電,但距離用可控核聚變反應技術進行供電後還有很長的路要走。那麼問題來了,如果有朝一日,人類真的實現可控核聚變反應技術,那是不是意味著我們的能源將源源不斷,並讓一度電的價格連一毛錢都不到呢?

電費到底取決於什麼?

要了解這個問題,我們就要思考一下能源的成本到底來自於哪裡?

我們以石油為例,石油的價格到底取決於什麼呢?

可能經濟學家會說:取決於供需關係。這話還真的沒有任何毛病。但是價格真的可以無限制地下降嗎?要知道人都是無利不起早的,如果石油沒有人需要了,那它的價格可以跌到一文不值嗎?

顯然不會,因為只要開採就有成本,沒有人會虧本做生意,畢竟不是搞福利,此時就不會有人去開採石油了。此時,供需關係也就不存在了。

所以,供需關係的前提是至少供給方是有利可圖的。石油的成本實際上就是開採成本,這也使得大多數的油井只開採了三分之一。因為在開採石油時,前三分之一的油是相對比較好抽上來的,使得成本也相對便宜。而後面的石油就相對難開採,工人需要通過給石油注水等工序來輔助,這就使得成本上升。除此之外,石油還需要運輸,這也有運輸成本。因此,只要市場上是油價低於成本,這個油井就不會繼續開採了。

電費實際上也是如此,電費不可能降低到比製造電費的成本還要低。要知道僅僅研發可控核聚變反應技術就消耗了大量的資金,即便是最終實現了商用,這其中的管理成本也是巨大的。同時,輸送電力的成本也是不容忽視的,除了傳輸設備的費用之外,還有傳輸距離造成的損耗也不容忽視。正是因為傳輸電力常常會造成損耗,中國的科學家研發了特高壓技術,可以實現長距離的電力傳輸,同時損耗較小。

但是利用特高技術的建立電力網絡的設備成本和管理成本也是巨大的,因此,到那個時候,我們的電費會取決於建立以可控核聚變反應技術為核心的特高壓輸送電網的成本。

要知道,中國西部地區由於風能和太陽能豐富,利用風能和太陽能發的電很多,但是西部是地廣人稀,這些電都用不完,但這也沒有讓西部地區的電費變成一毛一度的水平。

(下圖是:低風速地區風電成本組成)

而東部則是比較缺少電力的。於是,有人想到了西電東送,但是幾千公裡的電力傳輸,在傳輸過程中會有大量的電力損耗,這才有了特高技術。

也就是說,按照目前的情況來看,西部根本是不需要可控核聚變反技術。而東部是比較缺少電力能源的。因此,在東部可以建立以可控核聚變反應技術為核心的電力傳輸網絡,這也就使得東部地區的人來分攤這些成本,又因為這套技術的成本並不低,基於西部的電費情況,我們試想一下,到時候用了這個技術,東部的電費又能低到哪裡去呢?

總結

電費的價格並不完全取決電是不是好獲取或者電力資源有多豐富,純粹電費的佔比只是總電費的20%~30%,總電費的其餘部分取決於建立電力網絡的成本,這個成本包括了人工費,運維費,折舊費和除塵成本等費用。

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  • 一度電一毛錢?如果核聚變發電成功,我們的電費會降低到多少!
    可從來沒有人說過核聚變成功電費會降到1毛1度。具體的電費得需要核聚變先成功再說,核聚變設施本身也需要耗費一定能量,並不是無端地就能產生能量,不過確實可能使電費降低。同時恆星還能保持穩定,也就是恆星內部的核聚變是可控的,在恆星的主序星階段,可以源源不斷地向外釋放能量。以太陽的質量,主序星階段大約100億年,不過隨著質量的降低太陽在30億年後就會膨脹得使地球無法居住。
  • 如果核聚變成功了,一度電一毛錢不到,會產生什麼影響?
    如果核聚變成功了,全世界的電都接近免費了,一度電一毛錢都不到會發生什麼事情呢?我們的世界將會是怎樣的呢?這種美好的願景真的有可能實現嗎? 首先我們需要探討一下人類能夠實現可控核聚變嗎?
  • 每日科普:如果核聚變成功了,一度電一毛錢不到,會產生什麼影響?
    如果核聚變成功了,全世界的電都接近免費了,一度電一毛錢都不到會發生什麼事情呢?我們的世界將會是怎樣的呢?這種美好的願景真的有可能實現嗎?
  • 如果核聚變成功了,一度電降到1毛錢,到時會產生什麼影響?
    但是隨著人類技術的不斷進步,特別是在超導材料、量子計算機等一些先進技術的帶動之下,未來可控核聚變技術有可能成為現實,到時核聚變電站將可以為人類帶來非常豐富的能源。不過即便人類真的掌握核聚變技術,短期內電力也不可能降到一毛錢每度的。
  • 如果核聚變研究成功,電費會是多少錢,未來會不要錢嗎?
    他們可能也在想要是不收電費就好了,有一些比較專業的人,可能會問如果核聚變研究成功,電費會是多少錢呢,是幾分錢還是不要錢呢?個人認為就算是核聚變研究成功,我國的電費也不會不要錢,因為在研究核聚變的過程中會花費很多的資金,我們要知道核聚變他所需要的是氚氚裂變而不像太陽的氘氚裂變。
  • 如果可控核聚變技術實現了,電費真的會非常便宜嗎?想多了
    正是由於核聚變所需要的原料隨處可見,不用擔心沒有原料,所以有不少的朋友認為可控核聚變完成之後,我們日常生活將不再為用電而發愁,那個時候的電費會非常便宜,有人說會降到一度電一毛,也有的說可能會降到幾分錢。那麼真的會如此嗎?可控核聚類完成之後,電費真的會便宜到一度一毛甚至更低?如果你也是這麼認麼的,那我只能回答你:想多了。
  • 假如中國核聚變成功,一度電都不用一毛錢?將實現電力完全自由
    HL-2M託卡馬克反應堆的成功對於全世界而言都有重大研究意義,它意味著中國能夠掌握利用核聚變技術發電。這一成功,也讓大眾有了一個設想:假如中國核聚變成功了,人們在使用電的時候,真的一度電都不用一毛錢麼?
  • 如果核聚變研究成功,能否解決全世界的用電問題?未來會免費供應
    ,水力發電以及核電站等均已到位,核聚變則成為了發電的又一技術渠道。那麼如果核聚變研究成功,能否解決全世界的用電問題?屆時我們的電費會發生改變嗎,會變成幾分錢一度,甚至是實現電力資源的免費供應,不再向大家收取費用嗎?
  • 如果核聚變成功了,會對人類的各行業有什麼樣的影響?
    可控核聚變最常見的方法就是氫的同位素,氘和氚。這個地球上的大海裡就有。一升海水核聚變產生的能量相當於300升石油!看到這有沒有興奮了。相當於我們拿著一個可樂瓶子接一瓶海水,能讓我們的車跑3500公裡!核聚變的能量實在是太強大了。任何事物都有它的兩面性,核聚變也是一樣,既有能源更清潔,汙染更低,甚至沒有汙染,電價成本更低。
  • 如果可控核聚實現,對人類有多大幫助?電費會降低嗎
    為何可控核聚變如此難以實現呢? 其實要實現核聚變並不難,它的難點就在可控兩個字上。由於在核聚變的過程中會釋放出巨大的能量,釋放出大量的高溫等離子體,因此這個反應其實很難控制。而且可控核聚變技術還要將這些釋放的能量轉化成電能。這對材料的要求非常高。
  • 如果核聚變研究成功,電費會多少錢一度?幾分錢還是不要錢了?
    2020-01-22 23:12核聚變的成功和石油耗盡一樣,永遠都有五十年,從上世紀五十年代核聚變的鼻祖託卡馬克裝置開始到現在為止,已經過去了將近七十年,但聚集了全世界頂尖科學家的ITER仍然還未能商業化運行,似乎還需要有下一個五十年出現!
  • 如果可控核聚變研究成功了,短期內會有哪些突破性的應用?
    核聚變是一種比核裂變更高效率地獲取能源的方式,不可控的核聚變或者說是用自身引力控制的核聚變我們都見過,那就是頭頂的太陽。而可控的核聚變就是咱們實驗室中正在研究的那個。2018年11月份,EAST又完成了一次創舉,實現了「等離子體中心電子溫度首次達到1億度」。這些放在世界上都是了不起的成就,說明我們的可控核聚變研究是走在世界前列的。可控核聚變有哪些優勢?
  • 中國核聚變發電技術會成為世界第一嗎?你怎麼看?
    中國核聚變發電研究目前處於一個什麼樣的水平?在國際上誰會成為第1個成功實現商業聚變發電的國家呢?今天就隨我一起來研究一下這個問題。圖:ITER國際熱核聚變實驗堆,2020.5受控核聚變被喻為人類能源的聖杯,如果實現,因為其核燃料氘儲量巨大(地球上的儲量達42萬億噸),因此,可以在化學能燃料用盡後,繼續支撐人類文明數十億年。
  • 東方超環實現1億度運行10秒,離可控核聚變又進了一步
    近日據央視報導,中國自主設計的核聚變實驗裝置、被稱為「人造太陽」的東方超環日前取得重大突破,在1億度的超高溫度下運行了近10秒。要知道,太陽表面溫度才5500度,中心溫度也在2000萬攝氏度。這個溫度被稱為小太陽當之無愧。實際上,太陽就是核聚變能量體,為太陽系內的所有行星輸送能量。
  • 外媒:中國會成為核聚變發電技術的世界第一嗎?
    為此,BBC記者4月18日參觀了位於安徽合肥的「科學島」——中國科學院合肥物質科學研究院。 未來這兒或許將誕生「取之不盡用之不竭」的核聚變能源,有些人將其稱之為「能源聖杯」。或者被稱為「人造太陽」。並且重要的是,幾乎不會產生任何廢物。如果核聚變最終成功,其所帶來的能源將超越人類最狂野的幻想。
  • 中國「人造太陽」達1億度以上運行,使用「核聚變能」還有多遠?
    中國現在「人造太陽」達到1億度以上運行,這意味著我國核聚變技術又上升到一個新的臺階。什麼樣的裝置能耐如此高溫?距離世界先進水平還有什麼差距?該脈衝機組的成功研製,將驅動HL-2M裝置的等離子體電流達到此前現有裝置的2倍以上、等離子體溫度超過1.5億度,從而為在這個裝置上開展近堆芯級參數下的等離子體物理實驗和關鍵技術研究提供有力保障。這意味著我國的核聚變技術又上升到一個新的臺階,中國距利用核聚變能的夢想又近了一大步。
  • 如果實現了可控核聚變,人類生活會變成什麼樣?
    目前人類主要的能源是化石能,它帶給了人類社會巨大的進步,但同時也帶來了環境汙染,氣候變暖等問題,化石能源屬於不可再生能源,總有一天會被耗盡。所以世界各國科學家一直在尋找一種更加清潔高效的能源。可控核聚變技術,就是其中最具潛力的一個。所謂可控核聚變,也就類似於現在太陽的燃燒方式。
  • 2億度高溫運行,用之不竭的能量,可控核聚變也許還需要50年?
    如果有一天人類實現可控核聚變,也許電費真的可以不要錢,當核聚變可以小型化,用在宇宙飛船上,那我們就可以非常低成本地前往月球甚至火星遊玩,在別的星球上建立家園。這一天何時到來呢?先來說可控核聚變,1932被提出,1950年開始研究,也就說核聚變的歷史和晶片的電晶體一樣,但是晶片已經有了翻天覆地的改變,但核聚變仍舊沒有摸到門檻。
  • 太陽核聚變只要1500萬度,可控核聚變卻要1億度,這是什麼原因?
    稍懂科學常識的人都知道,太陽一直是依靠核聚變源源不斷的產生著巨大能量,我們才能夠得到它的光和熱。太陽中心溫度只有1500萬℃,就可以維持源源不斷的核聚變。可一些科學報導總說,現在正在試驗的可控核聚變溫度達到了1億℃,這又是為什麼呢?為什麼不可以像太陽那樣,用較低溫度實現可控核聚變,這樣不是容易很多嗎?