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能源模块2 详细设计

OASIS 能源设计细节

一、太阳能

根据图中数据可以计算看到,目前实验室中太阳能电池的最大转化效率达到了47.6%[1]。我们选址的年太阳辐射均量为5554.347MJ/m2,因此根据我们的理论计算,如果能实现多数(8000m2)太阳能覆盖,太阳能可以给我们提供约3284.13kwh的人均消耗,已经占到我们能源的三分之一。

然而太阳能的利用形式是多样的,不仅有 发电,更有光热等,因此太阳能足够成为我们的基础能源。

至于装机的各种细节,往届的学长们已经把资料收集的差不多全了,这里就直接参考去年的学长们[2]

[1] 最新!NREL各类太阳能电池效率汇总(截止至20247月) (baidu.com)

[2] 项目 - 百万立方 (zju.edu.cn)

 

 

二、核能

核电产业链全景解析

       根据我国科学家的研究,我国的核能燃烧效率达到了95%[3],而发电装置的总体利用效率约为30%[4],因此核能发电的总体效率达到了28%左右。   目前最先进的核反应堆可以做到功率为175万千瓦[5],根据我们的计算,我们只需要每个月发电30~40h即可完成我们的核发电目标。

       关于核燃料的确定,我们得知1g-235完全裂变产生的能量为810亿焦耳[6],即2.25万千瓦时。根据我们的核能发展目标,我们只需要约1.27kg的铀-235,根据目前铀矿的含量(2.45%),我们一年需要铀矿约51.8kg的提纯铀矿。

       关于废料的处理,由于我们处于地广人稀的新疆,因此在新世界刚开始发展的时候,我们会把核废料深埋进地下;在世界框架基本建成之后,我们会发展火箭发射技术,把我们的核废料(可能也包含别的百万立方世界的核废料)安全发射进入太空(毕竟这点辐射比起太空辐射不算什么)。

[3] 历经8年,中国科学家将核燃料利用率从不到1%”提高到超过95%” (baidu.com)

[4] 核电站的发电方式为什么选择如此效率低的方式? - 知乎 (zhihu.com)

[5] 一个反应堆最大能做到多大发电量? - 知乎 (zhihu.com)

[6] 1克铀裂变产生的能量,相当多少煤燃烧?核能为啥有这么大能量,未来还会有更厉害的能量出现吗? - 知乎 (zhihu.com)

2024-09-29 19:52:59
OASIS

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