聚变发电的实现对自然和社会的影响评价 -目录.docx

聚变发电的实现对自然和社会的影响评价组长： 秦 向 洋组员：张大步 郭林 彭昭目 录前言第1章聚变发电的基本原理1.1聚变与聚变能1.2聚变发电的基本原理第2章聚变发电的发展现状2.1为什么要发展聚变能2.2聚变发电的可行性2.3聚变发电的发展现状及其遇到的问题2.4展望第3章聚变发电对自然的影响评价第4章聚变发电对社会的影响评价第5章结论参考文献前 言第1章聚变发电的基本原理1.1聚变与聚变能1、核聚变，又称核融合、融合反应或聚变反应，是将两个较轻的核结合而形成一个较重的核和一个很轻的核（或粒子）的一种核反应形式。两个较轻的核在融合过程中产生质量亏损而释放出巨大的能量，两个轻核在发生聚变时因它们都带正电荷而彼此排斥，然而两个能量足够高的核迎面相遇，它们就能相当紧密地聚集在一起，以致核力能够克服库仑斥力而发生核反应，这个反应叫做核聚变。维基百科-核聚变2、核裂变，是指由较重的（原子序数较大的）原子（主要是指铀或钚），分裂成较轻的（原子序数较小的）原子的一种核反应或放射性衰变形式。重核原子经中子撞击后，分裂成为两个较轻的原子，同时释放出数个中子，并且以伽马射线的方式释放光子。释放出的中子再去撞击其它的重核原子，从而形成链式反应而自发分裂。维基百科-核裂变3、原子核中蕴藏巨大的能量。根据质能方程E=mc，原子核之净质量变化（反应物与生成物之质量差）造成能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核，称为核裂变，如原子弹爆炸；如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核，称为核聚变，如恒星持续发光发热的能量来源。维基百科-核聚变附：聚变简介聚变简介聚变是轻核（主要是氢的同位素氘和氚）聚合成较重的原子核，同时释放出巨大能量的过程，太阳发光发热和氢弹爆炸就是这样的原理。聚变能的特点是：聚变反应释放出大量的能量（一升海水中的氘通过聚变反应可释放出相当于300升汽油燃烧的能量）；聚变资源丰富（地球上海水中所含的氘，如果用于氘氘聚变反应可供人类用上亿年，而用于产生氚的锂也有比较丰富的储量）；聚变的反应产物是比较稳定的氦。由于其固有的安全性、环境的优越性、燃料资源的丰富性，聚变能被认为是人类最理想的洁净能源之一。聚变反应示意图早在上世纪五十年代初人类就实现了聚变核反应，这就是氢弹的爆炸。它是依靠原子弹爆炸时形成的高温高压，使得热核燃料氘氚发生聚变反应，释放巨大的能量，形成强大的破坏力。但是氢弹瞬间的猛烈爆炸是无法控制的。要把聚变时释放出的巨大能量用于社会生产和人类生活，必须对剧烈的聚变核反应加以控制。因而实现受控热核聚变一直是科学家们的梦想。实现受控热核聚变反应应满足两个苛刻条件：第一，极高的温度要使两个原子核发生聚变反应，必须使它们彼此靠得足够近，达到原子核内核子与核子之间核力的作用距离，此时核力才能将它们“粘合”成整体形成新的原子核。由于原子核都带正电，当两个原子核靠得越来越近时，它们之间的静电斥力也越来越大。静电斥力也称静电势垒，它像一座高山一样将两个轻核隔开。据实验资料估计，要使两个氘核相遇，它们的相对速度必须大于每秒1000公里。此时单个氘核具有巨大的动能，对于一团氘核整体而言，则具有极高的温度。两个氘核产生聚变反应时，温度必须高达一亿度。氘核与氚核间发生聚变反应时，温度也须达到五千万度以上。这种在极高温度下才能发生的聚变核反应也称热核反应。在如此高温下，物质已全部电离，形成高温等离子体。 第二，充分的约束充分的约束，指将高温等离子体维持相对足够长的时间，以便充分地发生聚变反应，释放出足够多的能量，使聚变反应释放的能量大于产生和加热等离子体本身所需的能量及其在此过程中损失的能量。这样，利用聚变反应释放出的能量就可以维持所需的极高温度，无需再从外界吸收能量，聚变反应就能够自持进行。表征这个概念的科学术语叫做“聚变点火”。要实现聚变点火，必须达到一定的约束时间。约束时间跟密度相关，密度大，单位时间里参加反应的原子核较多，释放的能量也较多，必要的约束时间相应较短。反之，约束时间必须较长。英国科学家劳逊在五十年代详细研究了实现聚变点火必须满足的条件（点火条件也称劳逊条件或劳逊判据），它是温度T和约束时间跟密度n乘积的函数。从对高温粒子的约束方式看目前有磁约束和惯性约束两种。实现“点火”仅是受控核聚变研究的第一步。受控核聚变研究的第二个目标是使输出的能量超过输入的能量，获得净聚变能。科学家们将第一个目标即实现“点火”称为验证科学可行性，第二个目标称为验证工程技术可行性。聚变电站示意图中国国际核聚变能源计划执行中心-热核聚变-聚变简介1.2聚变发电的基本原理第2章聚变发电的发展现状2.1为什么要发展聚变能1、其他能源的现状 世界如今使用的主要能源可分三大类：矿物能源、核能和可再生能源。矿物能源主要包括煤炭、石油、天然气等；核能目前仅指核裂变能源；可再生能源主要包括水能、太阳能、风能、潮汐能、地热能和生物质能等。主要的矿物能源现状如下：化石燃料从探明的储量分析，现在地球上的石油、天然气和煤炭的总储量分别为：石 油 1万亿桶 天然气 120万亿立方米煤 炭 1万亿吨按照全世界对化石燃料的消耗速度计算，这些能源可供人类使用的时间大约还有： 石 油 45-50年 天然气 50-60年 煤 炭 200-220年矿物能源不仅存贮量十分有限，而且在燃烧大量化石燃料的过程会产生大量对环境造成污染的物质，如造成全球气温上升的二氧化碳、造成酸雨的二氧化硫和氮氧化物等。核裂变能相对矿物能源而言比较清洁，但反应堆产生放射性核废料以目前的技术还不能很好的处理，会带来潜在的辐射危险。另外，用于裂变电站的燃料铀的储量也是非常有限的。根据世界能源委员会发表的1998年全球能源资源和储量数字，其中天然铀资源：已探明储量为3400万吨；最终可采储量为1700万吨。以1998年为例，消费量为6.4万吨，则目前已探明储量仅可供人类约60年所需。在可再生能源中，水能一直扮演着重要的角色，不仅技术相当成熟而且发电量也相当可观，但当将来矿物能源都告罄时，水能是远远满足不了世界越来越大的能源需求。除了水能，其他可再生能源虽发展较快，但它们受地域限制或储能环节及不稳定等限制，只可作为补充能源，难以成为主要能源。2、聚变能与其他能源的比较 优点：（1）反应放能效率极高。（注：放能效率指单位质量的燃料所能产出的能量）聚变反应将质量转化为能量，根据爱因斯坦著名的质能方程E=mc2可知很小的质量转化为巨大的能量，所以聚变反应的放能效率极高。现将不同类型的1000MW的电站的输入和输出比较如下： （2）不产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料；反应物及产物的放射性作为反应物的氘、锂和作为反应产物的氦4He都是没有放射性的。而反应物氚是有放射性的，但它的半衰期相对而言很短。氚对人体的危害主要是吸入人体后的内辐照。氚的半衰期为12.3年的-辐射，每公斤氚的放射性为9.7106居里，平均辐射能量为5.7keV。聚变堆中氚的释放途径有：事故释放；维修操作和运行中的泄漏；由于氚通过管壁和容器的渗透力很强，可引起氚的漏失。若采用三级大气氚控制，从堆大厅释放到环境中的氚可控制到小于1居里/天。概率分析结果表明，若假象事故态时释放到堆大厅的氚为10106居里。在FEB和ITER中的氚均为3kg左右，在停堆时刻，包层中氚的总放射性为3.3107居里。活化产物的放射性聚变堆中，感生放射性由第一壁、包层、屏蔽层和结构材料与中子相互作用后产生，也可以在冷却剂中出现。每百万千瓦热功率产生的放射性活化量为1019居里。停堆以后活化产物的放射性水平取决于第一壁、包层和结构材料中使用的合金元素的量和种类。对硅、钒在停堆以后几周或数月内就衰减到较低水平；对不锈钢在停堆后几百年仍有很高的放射性存在。近年来，在低活化的聚变材料研究方面取得了极大的进展，通过控制和代换合金元素，可以有效降低材料的感生放射性水平，所以尽量采用低活化材料。聚变堆的活化物放射性一般不会扩散到周围环境中去，只引起职业辐照、远距离维修和放射性废物处置问题。（3）原料丰富且分布广泛；聚变发电所需要的直接燃料是氘和氚。1g的氘将产生30001011J的电能，所以要提供当前世界上所有的能量消耗（相当于每年31013J）将需要每年1000t的氘。氘是很容易获得的，因为没6700份水中就有一份是氘。如果考虑到所有的海水，则有总量超过1015t的氘，足可以近乎于无限地提供我们所需要的能量。氘可以采用电解水的方法直接从水中提取，成本很低。然而氚在地球上并不天然存在，因为它是半衰期为12.3年的放射物。所以作为一种燃料，氚只能通过人工制造得到。最方便的产氚方式是中子和锂的反应。目前，有足够的锂可以至少维持几万年。所以，聚变燃料必须的原材料理和水的储量相当丰富，而且这些原材料分布广泛，任何一个国家不可能垄断市场。（4）不存在对石化燃料的依赖；聚变发电站的基本原理是利用氘氚发生聚变反应来获取能量，并使用蒸汽轮机将其转化为电能。反应的原料是氘、氚和用于氚增值的金属锂，摆脱了对石化燃料的依赖。反应所产生的能量一部分用于维持聚变反应持续进行，剩下的用于发电。所以除了最初启动聚变反应需要消耗额外的能量，接下来不再需要对其提供能量。（5）基本不污染环境；由聚变发电站原理可以知道聚变发电不会产生污染大气的气体，它的产物是对环境无害的氦气；另外如上所讨论，聚变电站产生的放射性物质较裂变电站而言很少，而且这些放射性产物的半衰期也是相当短的。（5）无核事故风险。聚变电站是固有安全的；它不会爆炸或脱离控制，不像裂变电站那样包含足够运行很多年大量铀或钚燃料，聚变电站只含有非常少量的氘和氚燃料。通常只有1克只够维持几秒的反应。如果燃料不连续更换，聚变反映将会终止。缺点：（1）实现太难裂变能的利用，从开始实现“链式反应”（1943年）到形成一代“能源”（1970年）不过20余年，只因“三里岛”和“切尔诺贝利”两次核事故才使裂变能源的发展停顿下来。而对聚变能的发展来说，已研究了50年，预期还要50年才能广泛应用，原因何在？现在能回答的是: 对等离子体了解还是初步；支持磁约束的各种技术（超导、低温、超高真空、微波、材料等）非常复杂，因为氘氚反应要产生14MeV的强中子辐射，而且还要把上亿度高温的等离子体维持相当长的时间，这对人类现有的技术积累，提出了挑战；全世界对发展巨变还没有形成一致的时间表，很难集中人力、物力和财力。（2）第一代核反应，即氘氚反应有中子产生（3）2.2聚变发电的可行性2.3聚变发电的发展现状及其遇到的问题目前进展：核聚变所依托的主要学科是等离子体物理学，并于其他多种学科相互交叉。等离子体物理学近几十年在国际上取得迅速发展，这在很大程度上来自于核聚变研究的推动。不论是磁约束还是惯性约束，燃烧介质的基本形态都是等离子体。现在对其产生、控制、约束、加热的研究都得到了极大的发展。等离子体具有多体系统的特点，其运行形式很复杂，在描述方法、基本规律上向已有的知识提出了挑战，构成了一门活跃的前沿学科。等离子体物理学也推动了等离子体科学技术的发展。现在已经在航天、微电子、材料、加工、印刷出版、电子对抗、动能武器、科学仪器，以至于冶炼、通讯、推进技术、废物处理和环境、化工、医疗卫生等各个经济领域中，建起了数千亿美元的产业，且方兴未艾。下面就其进展与问题分述如下：（1）等离子体物理参数已接近聚变反应堆的区域，见图纵坐标是等离子体温度、密度、能量约束时间三重积，横坐标是等离子体中心温度。左图是氘等离子体，右图是氘-氚等离子体，由图上可看出，托卡马克最接近反应堆，而惯性约束NIF和LMJ仅仅是计划。待选（2）进展是巨大的，尤其是托卡马克在最近30年，取得了举世瞩目的成就，也已接近反应堆区域，而惯性约束的NIF及LMJ只是计划达到的参数。（3）现在已有的实验装置、实验聚变反应堆及商用聚变反应堆的规模、尺寸及参数比较，见图。现行装置JET及各种聚变反应堆设计的尺寸剖面和参数比较，现有的装置与设想的目标差距很大。Image（4）对这些装置投入运行时间的估计，见图Image从上面的叙述中可以清楚的看到：在托卡马克途径来看，其科学可行性在非氚等离子体上已得到解决，但必须通过氘氚等离子体的自持“燃烧”实验，才能说完全验证“科学可行性”。要进行这样的实验，就必须解决稳态运行的一系列物理及工程问题。所以，建造一个能“自持燃烧”的实验装置是完全必要的。这样的装置它的科学基础及其延伸和最后目标可见表表 “自持燃烧”装置已有的科学基础及其延伸和最后目标领域现状延伸目标等离子体加热物理清楚，技术在发展控制压力剖面、粒子加热“燃烧”等离子体电流驱动物理清楚高自举电流份额、局部剖面控制100%自举电流份额、稳态运行等离子体稳定性运行空间了解，也能预期用壁来稳定加倍稳定运行空间等离子体的约束近似于理论计算输运壁垒的控制接近离子新经典约束排出粒子与功率主要的物理部分能计算要与电流驱动相比拟的低密度偏滤器能连续运行的低腐蚀表面材料遇到的问题：所需解决“自持燃烧”及“稳态运行”的关键的物理和技术问题列举如下:“自持燃烧”的关键问题：（1）氘氚等离子体的特征（2）粒子的约束（3）粒子的 “排灰”（4）遥控操作技术（5）粒子驱动的不稳定性研究（6）自持燃烧的剖面控制（7）高增益的燃烧控制“稳态运行”的关键物理和技术问题（1）高自举电流份额（2）稳态运行的磁铁（3）稳态的电流驱动（4）氚工艺（5）长于小时计的放电脉冲时间（6）解决等离子体的“大破裂”（7）包层工程（8）低 “活化”材料（9）氚“自持”（10）多于月计的运行时间（11）电功率输出只有在此基础上再发展实验堆和商用堆原型，才能说“商业化”。若以一代装置需10余年计，这三代就需40到50年，所以说聚变商用化（托卡马克途径）大约在2050年后实现不是没有根据的。因此，聚变能的应用是“任重而道远”。有人说裂变能的利用，从开始实现“链式反应”（1943年）到形成一代“能源”（1970年）不过20余年，只因“三里岛”和“切尔诺贝利”两次核事故才使裂变能源的发展停顿下来。而对聚变能的发展来说，已研究了50年，预期还要50年才能广泛应用，原因何在？现在能回答的是: 对等离子体了解还是初步；支持磁约束的各种技术（超导、低温、超高真空、微波、材料等）非常复杂，因为氘氚反应要产生14MeV的强中子辐射，而且还要把上亿度高温的等离子体维持相当长的时间，这对人类现有的技术积累，提出了挑战；全世界对发展巨变还没有形成一致的时间表，很难集中人力、物力和财力。2.4展 望第3章聚变发电对自然的影响评价1原料，采矿 根据美国核管会的报告,（美国？世界？）每年需要开采煤矿15107 t。石油1036107 t，天然气42106 t，但使用核能(主要指裂变堆电)，只需要开采铀矿1290 t。按同期需求计算，在聚变电站的成功运行后，只需要开发利用428104 t海水。从燃料的获取途径对环境的影响来看，开采化石燃料对地质，水源，空气等环境造成的恶劣影响极大；开采裂变燃料相对较好，但其开采，运输，提纯等工业过程难免对自然环境造成一定的破坏，而且还存在核辐射等安全隐患；而开采聚变燃料直接从海水中取得，对环境的影响微乎其微（锂呢？）。在现阶段世界能源体系中，化石燃料为主，裂变燃料为辅，各种新型清洁能源因地制宜地为人类所用，这种能源体系虽然较以前大有改观，但其对自然环境的危害程度仍然很大，当聚变发电成功后，这种能源体系的种种弊端都会被摈弃，自然环境将有极大改善。2排放 据统计一座1000 MW没有采用污染控制技术的煤电厂每年平均产生并排入大气约46104 t硫氧化物和22104 t氮氧化物以及其他含有重金属和放射性的3210 4 t灰尘(含400 t有毒重金属）。化石燃料的燃烧会引发温室效应，酸雨，臭氧层空洞，以及我们司空见惯的雾霾天气等环境问题，特别的，它也会造成辐射污染；裂变能是清洁的能源, 裂变电厂排放的稀有气体、裂变产物的总剂量率为1. 2 % 10- 11 微希/ ( kW h), 约为规定标准的6%，而燃煤电厂排放的灰尘中含有的镭、钍等物质, 其总剂量率为3. 52 % 10- 11 微希/( kW h), 约比核电大3倍。但裂变会留下大量的核废料，对周围生态系统和人们的生命财产安全构成较大潜在威胁；核聚变则不会产生任何污染性气体，产物为氦气，又不会构成放射性污染，随着聚变发电的实现与完善，聚变能将逐渐取代原有能源，极大的减轻环境压力。3城市环境 随着中国工业化与城镇化进程逐步加快,城市区域的空气污染更为严重。 第一，交通运输对生态坏境的破坏主要集中为对大气环境的破坏(即大气污染)，这部分污染主要来自于运输工具特别是机动车辆的尾气排放。 第二，城市工业区大量使用化石燃料，各种化工产品生产过程中的废弃物排放，导致城市成为一个污染源。 当聚变发电实现后，电能会变得越来越充足，电价也会更加便宜，必然会促进电力工业的兴起，强有力的大型电动车，电动机械一一实现，工厂仅仅依靠电能进行生产，城市污染问题应能源革命而逐渐解决。4改善生态 聚变发电实现后，我们有了足够的能源进行生态环境的改善，一切的不足都会因能源革命而发生根本性变化。 我们能利用电直接吸附空气中的灰尘，或制造超大吸尘器来净化空气，不仅除尘，也可以进而除去空气中的污染性气体，逐渐减缓雾霾天气，酸雨等恶劣天气的发生；我们能够在高空用电能自制臭氧，来遏制臭氧层空洞，这样下去，大气污染将会得到有效治理。 我们能利用充足的能源改造贫瘠的土地，移山填海，让寸草不生的戈壁滩变为欣欣向荣的大森林，让荒漠变为绿洲，极大的减少水土流失，还大地一片葱绿，为众多生物创造出足够的栖息地，维持生态平衡。 我们能利用电能净化水资源，吸附水中的重金属元素，去除污染环境的杂质，让河水更加清澈，所谓水是生命之源，治理好了水资源，就为万物创造了良好的生活环境，保护生物多样性。 我们能利用充足的能源与天灾相抗争，聚变发电实现后，人类必然会生产出强大的机械，轻而易举的解决洪涝，干旱，雪灾等自然灾害，即使面对超强地震，飓风也能泰然处之，实现真正的人定胜天。5空间环境 聚变发电的实现为人类探索太空提供了强大的动力，人类能够进军的太空领域必将大大扩展，太阳系中的人造卫星，宇宙飞船，太空垃圾将不断增加，空间环境会变得较混乱，人类会发展自己的太空基地，开发出人类的空间居住区，甚至可能发现适合人类生存的星球或外星生物，人类的生存环境将不在局限于地球。6新温室效应 从聚变电站的工作原理可以看出, 聚变电站运行时形成的热污染问题是一个无法回避的问题。由于在聚变反应堆中, 产生的核能不可能全部被冷却剂吸收,在能量运输过程中又会有一部分能量流失，最终在热能转化成电能的过程中还会损失一部分能量， 这些损失的能量最终以热能的形式转移到环境中,形成热污染。 核能使物质质量转变成为能量，在现在这种转变的质量还是很小的，看不出对环境有什么影响，但是随着聚变发电的实现，人类的能源问题得到了解决，人类对能源的使用量必定大大增加，核能大量利用，当质量大量消耗的时候，就会产生一个量变到质变的飞跃。人为产生的大量热能，会改变地球的气候，也许引起另一温室效应7环境警示 当人类的发展又一次突破了自然在能源方面的制约之后，人类的发展将进入另一种境界，在这里因为能源问题的解决，经济和科技会有迅猛的发展，人类物质生活条件会有大的改善，人口的出生率会增加、死亡率会变小，人口会膨胀。在新的能源模式下，地球可以负担更多的人口，野生动植物的生存空间会变小，生态环境会进一步恶化，野生动植物保护也许只是人类建立更大的动物园、植物园的一个过程，这也是需要谨慎考虑的一个方面。 核能是解决能源危机的主要的途径，核能的大发展也必将对环境产生一定的影响，人类在为能源革命欢呼的同时，要对能源革命产生的环境问题保持冷静和警惕，要对能源革命产生的环境后果深思熟虑。第4章聚变发电对社会的影响评价1.聚变发电会不会被垄断 从裂变发展的历史来看，核裂变是在1938年发现的，由于当时第二次世界大战的需要，核裂变被首先用于制造威力巨大的原子武器原子弹。原子弹的巨大威力就是来自核裂变产生的巨大能量。人们除了将核裂变用于制造原子弹外，更努力研究利用核裂变产生的巨大能量为人类造福，让核裂变始终在人们的控制下进行，核电站就是这样的装置。无论是威力巨大的核武器还是造福人类的核电站，这样的技术无疑全都处于国家垄断的地位，对内普通民众、商人无法接触，对外国家之间也严格保密。因此，对于核能的另一种表现形式，我认为聚变发电无疑也将处于国家垄断的地位；从聚变发展的历史来看，目前人类已经实现了不可控的核聚变，但是必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出，即只有实现受控核聚变才能建成聚变电站。核聚变从不可控到可控需要克服大量技术上的困难，因此，虽然氢弹在原子弹造好不久就成功引爆，但是在裂变电站逐步成熟的现在，聚变电站仍尚未建成。由于这个原因，欧盟、俄罗斯、日本、印度、韩国、美国和中国七个国家组成ITER国际组织，致力于聚变电站的实验与建成。从这个角度来看，聚变发电将来虽然仍处于国家垄断的地位，但是也有可能实现小范围国家内小范围资料的共享；从经济成本的角度来看，目前只在实验阶段的核聚变就耗费了大量的人力财力，例如目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一ITER从预算来看就要花费50亿美元（1998年值），耗时10年（ITER的有关数据来自百度百科）。这远非一个国家能够承担的，因此如果要实现聚变发电，国际间的合作必不可少。所以聚变发电实现后某些国家间的一些资料共享还是有可能的。综上所诉，聚变发电实现后应该会处于国家垄断的地位，在某些程度上实现小范围国家内小范围资料的共享。2.聚变发电解决了能源危机从而影响世界格局的改变世界能源现状简介煤炭：煤炭是埋在地壳中亿万年以上的树木和植物，由于地壳变动等原因，经受一定的压力和温度作用而形成的含碳量很高的可燃物质，又称原煤。根据成煤条件，地球上的煤炭资源主要分布在北半球，集中在北美、中国、前苏联，约占世界总蕴藏量的80%以上。世界95%的煤炭储量分布在北半球，南半球仅在南非、澳大利亚和博茨瓦纳等国有较大储量。中国煤炭资源总储量居世界第一位。石油：绝大部分理论认为，石油是由沉积岩中的有机物质变成的。从已探明的石油储量来看，世界总储量为1043亿吨。目前世界有七大储油区，第一大储油区是中东地区，第二是拉丁美洲地区，第三是前苏联，第四是非洲，第五是北美洲，第六是西欧，第七是东南亚。这七大油区占世界石油总量的95%。天然气：天然气是地下岩层中以碳氢化合物为主要成分的气体混合物的总称。天然气的生成与石油类似，但比石油更容易。水能：水能资源最显著的特点是可再生、无污染。世界河流水能资源理论蕴藏量为40.3*104亿千瓦时，技术可开发水能资源为14.3*104亿千瓦时，约为理论蕴藏量的35.6%；经济可开发水能资源为8.08*104亿千瓦时，约为技术可开发的56.22%，为理论蕴藏量的20%。发达国家拥有技术可开发水能资源4.82*104亿千瓦时，经济可开发水能资源2.51*104亿千瓦时，分别占世界总量的33.5%和31.1%。发展中国家拥有技术可开发水能资源共计9.56*104亿千瓦时，经济可开发水能资源5.57*104亿千瓦时，分别占世界总量的66.5%和68.9%，可见世界开发水能资源主要蕴藏量在发展中国家，而且发达国家可开发水能资源到1998年已经开发了60%，而发展中国家到1998年才开发了20%，所以今后大规模的水电开发主要集中在发展中国家。核能：裂变和聚变后释放出巨大的能量，这种能量称为核能。到1997年底，全世界32个国家和地区，共有433台核电机组在运行，总装机容量约为348GW。全球核电最多的国家依次为美国、法国、日本、德国、俄罗斯、加拿大。这六国的的核电总装机量占全世界的74%。 以上是在过去200多年里建立起来的能源体系，这极大地推动了人类社会的发展。国与国之间、地区与地区之间的政治经济纠纷，甚至冲突和战争。因而聚变发电实现后，因为其清洁无污染以及原料的不竭和大规模的能量输出，势必会削弱人类社会对上述能源的依赖，乃至逐步取消对上述能源的使用，由煤、石油、天然气等能源的枯竭而引发的能源危机也将不复存在。世界能源格局也不再是上述分布，掌握聚变发电技术的国家将处于能源体系的顶端。3.人的生活方式、生活质量目前人类财富的价值构成中，极大部分是能源的成本耗费所构成的，因此如果我们能够成熟地掌握核聚变能，就将可以源源不断地为人类提供非常廉价的能源(尽管目前为研制核聚变能而耗费巨大资金)。到时人类产品中的能源价值构成将非常低廉，产品价值将非常低廉，从而开启了一个“无价值财富时代”。这个时代据估可以持续数亿年，“将使人类未来数亿年甚至数十亿年的能源问题得到彻底解决”。鉴于人类产品并不单纯用能源，还需要其它方面的材