2022年3月25日,在福建省福州市,中核集團(tuán)“華龍一號”演示工程全面建成投運(yùn)。新華社發(fā)
山東省榮成市石島管理區(qū)“國和一號+”才智核能歸納運(yùn)用演示項(xiàng)目一期崮山光伏項(xiàng)目。楊志禮攝(公民視覺)
圖為坐落江蘇省連云港市連云區(qū)的田灣核電站7號機(jī)組建造現(xiàn)場。王健民攝(公民視覺)
2021年7月13日,“玲龍一號”陸上商用模塊化小型反響堆在海南省昌江黎族自治縣開工。新華社發(fā)
原題:從“單一型選手”轉(zhuǎn)向“全能型輔助”——
除了發(fā)電,核能還有這么多用處
近來,國家動力局發(fā)布1-6月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。上半年,全國發(fā)電裝機(jī)容量約24.4億千瓦,其中核電5553萬千瓦,約占2.3%,同比增長6.5%。作為清潔動力的核電,正在我國經(jīng)濟(jì)社會展開中發(fā)揮越來越大的效果。
我國核電展開盡管起步晚,但從無到有、從小到大,構(gòu)成了高水平的工業(yè)立異鏈和工業(yè)鏈,其技能水平和歸納實(shí)力現(xiàn)已躋身世界榜首方陣。近年來,除了出產(chǎn)電力外,核能還運(yùn)用于城市供暖、工業(yè)供汽、海水淡化、組成燃料等許多場景。
中核集團(tuán)旗下我國核電核能開發(fā)事業(yè)部副總經(jīng)理于開治接受本報(bào)采訪時(shí)表明,核裂變進(jìn)程開釋出很多熱能,能夠較好匹配工業(yè)出產(chǎn)進(jìn)程中對高溫工藝熱參數(shù)的需求。核能歸納運(yùn)用,便是契合各類運(yùn)用場景,或?qū)崮苻D(zhuǎn)化為電能或直接供給高溫工藝熱,經(jīng)過能量的梯級運(yùn)用,完成科學(xué)用能,有助于提高動力運(yùn)用效率。未來,核能將從“單一型選手”轉(zhuǎn)向“全能型輔助”,為綠色低碳展開奉獻(xiàn)更多“核”力氣。
為工業(yè)供汽安全又節(jié)能
用核能燒開水發(fā)電,一直是許多網(wǎng)友對核電的有趣比喻,而這種類比也從本質(zhì)上道出了核電站的發(fā)電原理。于開治解釋,核電站發(fā)電主要是依托核裂變開釋能量,將水加熱轉(zhuǎn)化為蒸汽,從而驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。這其中,蒸汽不但能夠用來發(fā)電,在工業(yè)出產(chǎn)中相同大有用處。
5月27日,經(jīng)過3個(gè)月樁基施工建造,榜首罐混凝土在田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目動力站正式澆筑,標(biāo)志著全國首個(gè)工業(yè)用處核能供汽工程——中核集團(tuán)田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目全面拉開建造帷幕。該工程由江蘇核電有限公司、連云港市徐圩新區(qū)石化基地聯(lián)合展開,選用中核集團(tuán)田灣核電3、4號機(jī)組蒸汽作為熱源,將蒸汽輸送至連云港石化工業(yè)基地進(jìn)行工業(yè)出產(chǎn)運(yùn)用,估計(jì)2023年底投產(chǎn)供汽。項(xiàng)目建成后年供汽量達(dá)480萬噸,可完成每年削減焚燒標(biāo)準(zhǔn)煤40萬噸。
“高溫高壓蒸汽是化工出產(chǎn)不可或缺的要素。現(xiàn)在我國化工職業(yè)的工業(yè)蒸汽主要來自燃煤電廠或自備燃煤鍋爐,選用核能供汽將有用降低能耗、削減碳排放。”中核集團(tuán)江蘇核電修理總經(jīng)理、工程負(fù)責(zé)人劉永生說。
不少人關(guān)注,核能供汽的安全性怎么保證?劉永生介紹,加熱的工業(yè)蒸汽經(jīng)由獨(dú)立阻隔回路輸送,從規(guī)劃源頭上確保了核能供汽清潔的安全。整個(gè)進(jìn)程中,只要熱量交流,不存在介質(zhì)的連通,保證核能供汽清潔安全可靠。并且,經(jīng)過管道預(yù)制架空蒸汽保溫方案等措施,能操控每公里溫度丟失小于2℃、壓降0.03兆帕(Mpa)以內(nèi),有用操控蒸汽長距離傳輸進(jìn)程中溫度和壓力的丟失,滿意連云港石化工業(yè)基地工業(yè)用汽需求。
不只是石化工業(yè),工業(yè)用熱或蒸汽有著廣泛需求。例如,在造紙職業(yè),紙張出產(chǎn)中一些化學(xué)藥品的加熱溶解需求運(yùn)用蒸汽,加工成型等程序也離不開蒸汽。在紡織印染職業(yè),不論是染色、烘干仍是漿紗、印染等過程,都離不開蒸汽的支撐和配合。在橡膠職業(yè),橡膠的壓延、硫化、干燥等工藝都要運(yùn)用蒸汽。在制藥職業(yè),制藥時(shí)需求用很多的工業(yè)蒸汽和純蒸汽對原材料、器械和設(shè)備進(jìn)行高溫滅菌,干燥、壓片、制粒等工藝也需求蒸汽支撐。在有色金屬職業(yè),新動力鋰電池的制作,相同需求運(yùn)用蒸汽以保證反響溫度。
就在7月15日,浙江海鹽核能供熱演示工程(二階段)工業(yè)供熱項(xiàng)目順利開工,估計(jì)本年8月底建成,可供給24小時(shí)熱能供給保證,年工業(yè)供熱約28.8萬吉焦。此舉相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1萬噸,減排二氧化碳排放約2.4萬噸,將完成工業(yè)展開和節(jié)能降碳雙贏。往后,越來越多職業(yè)將用上核能供的蒸汽。
為居民供熱清潔又溫暖
與為工業(yè)供給蒸汽的原理類似,核能也為居民在冬日送去暖氣。浙江海鹽核能供熱演示工程的一階段便是民用供暖工程。事實(shí)上,在上一年冬天,我國一南一北兩座小城——浙江海鹽、山東海陽都現(xiàn)已用上了核能供暖。
2021年11月9日,海陽提早進(jìn)入供暖季,新老城區(qū)居民用上了核能供熱,供熱面積達(dá)450萬平方米。依托“暖核一號”供給的清潔熱量,海陽市告別了連續(xù)多年的燃煤取暖前史,成為全國首個(gè)零碳供暖城市。
作為全國首創(chuàng),核能供熱項(xiàng)目并沒有現(xiàn)成的經(jīng)歷能夠參考,技能攻關(guān)的每一步都是在創(chuàng)造前史。“清潔電”能否產(chǎn)出“清潔熱”?為堆集經(jīng)歷、打造樣板,山東核電凝聚了我國核能職業(yè)協(xié)會、清華大學(xué)、電力規(guī)劃規(guī)劃總院等“大咖級”專家隊(duì)伍,對工程可研陳述進(jìn)行評定,經(jīng)過緊張的質(zhì)詢、評論,技能方案獲得專家共同認(rèn)可。
2019年7月10日,海陽核能供熱一期項(xiàng)目正式開工,工程內(nèi)容包含核能供熱換熱首站建造和15公里主管網(wǎng)鋪設(shè),當(dāng)年9月30日悉數(shù)竣工。2019—2020年的供暖季,海陽市臨港、休假區(qū)和核電工業(yè)園70萬平方米共7757戶用上了核能供熱,整個(gè)供暖季運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)順暢,狀況良好,用戶室溫合適,遭到廣闊用戶和社會各界的好評。2020年,山東核電又敞開了推進(jìn)大規(guī)模長距離供熱的研討工作。2021年11月9日,核能歸納運(yùn)用帶來的暖流輸送到海陽市的千家萬戶。
“剛供暖,家里溫度就達(dá)到了23℃。”海陽金陽海岸花園小區(qū)居民成京增說。有了核能供熱,居民住宅的供暖費(fèi)也由原有的22元/平方米降到21元/平方米。
緊接著,在2021年12月3日,全國南邊首個(gè)核能供暖項(xiàng)目——浙江海鹽核能供熱演示工程一階段正式投運(yùn),供暖面積達(dá)46萬平方米。海鹽核電新村、核電南苑、楓葉新村3個(gè)小區(qū)的近4000戶居民首先“嘗鮮”,用上了零碳、清潔、高效的“核暖氣”。這也意味著我國南邊敞開了核能供暖的前史,從此過冬抗寒再也不靠“抖”。
到2022年4月,演示項(xiàng)目完成首個(gè)供暖季使命,繼續(xù)安全安穩(wěn)為近4000戶居民供熱100天,在供熱質(zhì)量提高的一起,供熱價(jià)格較曩昔降低了約1/3。據(jù)測算,到“十四五”末,項(xiàng)目悉數(shù)建成投運(yùn)后,能夠滿意海鹽約400萬平方米供暖需求,相對于南邊地區(qū)的電取暖方法,每年可節(jié)約電能耗費(fèi)1.96億度。
核能供暖不只清潔,還很安全。“核能供暖是從核電機(jī)組抽取部分蒸汽,經(jīng)過換熱站進(jìn)行屢次加熱,整個(gè)進(jìn)程只要蒸汽加熱水、水加熱水兩個(gè)過程。”秦山核電黨委書記、董事長黃潛說,核電站與用戶之間有多道回路阻隔,每個(gè)回路間只要熱量的傳遞,沒有水的交流,更不會有放射性物質(zhì)進(jìn)入暖氣管道,熱水也只在小區(qū)內(nèi)關(guān)閉循環(huán),與核電站層層阻隔,沒有任何觸摸。
在秦山核電總經(jīng)理鄒正宇看來,核能供熱項(xiàng)目運(yùn)用秦山核電基地機(jī)組冬天剩余熱功率,在不影響機(jī)組原有發(fā)電量和安全性能的前提下,向海鹽縣公建造施、居民小區(qū)及工業(yè)園區(qū)供給大規(guī)模安全、零碳、經(jīng)濟(jì)的核能供暖,真實(shí)完成了當(dāng)?shù)鼐用?、地方政府、核電企業(yè)及生態(tài)環(huán)保的多方共贏。
立異遠(yuǎn)不止于此。在泳池式研討堆50多年安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上,中核集團(tuán)針對北方城市供暖自主開發(fā)了一種安全經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的堆型產(chǎn)品——“燕龍”泳池堆。于開治介紹,“燕龍”泳池堆具有固有安全性高、清潔環(huán)保、管網(wǎng)適配性強(qiáng)等突出特色。一座400兆瓦的“燕龍”低溫供熱堆,供暖建筑面積達(dá)2000萬平方米,可覆蓋20萬個(gè)家庭。
現(xiàn)在,“燕龍”泳池式低溫供熱堆演示工程已列入吉林省“十四五”規(guī)劃。專家表明,在附近沒有核電站的一些地區(qū),泳池式低溫供熱堆非常合適,它的安全系數(shù)較高,能夠滿意一定范圍內(nèi)的供熱需求,還能夠處理散煤供熱帶來的大氣污染問題。
多范疇運(yùn)用注入核能力氣
前不久,全球首批商用堆碳-14輻照出產(chǎn)靶件,在中核集團(tuán)旗下我國核電控股的秦山核電三廠2號重水堆機(jī)組入堆,開端商用堆出產(chǎn)碳-14同位素,估計(jì)將在2024年開端向商場供貨,產(chǎn)值可滿意國內(nèi)需求。這是核能歸納運(yùn)用的又一重要突破。
什么是碳-14?它能夠用來干什么?和咱們的生活又有什么關(guān)系?原來,自然界中存在的碳,比如常見的石墨、鉆石、鉛筆芯等,都是碳-12。此外,它還有一些同位素“兄弟”,比如碳-11、碳-13以及碳-14,它們的原子核里都有6個(gè)質(zhì)子,而中子數(shù)卻不同。碳-12很安穩(wěn),碳-14則具有放射性。
“運(yùn)用碳-14的放射性進(jìn)行符號和檢測,能夠檢測幽門螺桿菌、展開藥物代謝動力學(xué)研討。”中核集團(tuán)秦山核電高級工程師孟智良介紹,碳-14常常被用作符號物,廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等范疇。比如在農(nóng)藥中參加碳-14,后期經(jīng)過檢測農(nóng)作物上碳-14的含量,就能夠判斷出農(nóng)藥的殘留量。
中核集團(tuán)秦山核電正高級工程師樊申介紹,此前,我國曾選用過用于實(shí)驗(yàn)研討的小型反響堆來出產(chǎn)碳-14,但是產(chǎn)值小,出產(chǎn)不連續(xù),無法構(gòu)成安穩(wěn)的供給。此次運(yùn)用商用核電機(jī)組,能夠長期保持高功率安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),連續(xù)出產(chǎn)碳-14。
“就拿幽門螺桿菌的診斷與追蹤來說,現(xiàn)在我國每年的幽門螺桿菌檢測需求超過3000萬人次,商場不容小覷。”于開治表明,中核集團(tuán)在醫(yī)用同位素出產(chǎn)方面獲得的重大突破,將有用處理和緩解國內(nèi)碳-14同位素供給問題,為樹立安穩(wěn)自主的醫(yī)用同位素供給保證體系、提高公民健康水平作出新的奉獻(xiàn)。
除了充分運(yùn)用現(xiàn)有核電機(jī)組展開核能歸納運(yùn)用外,中核集團(tuán)還經(jīng)過科技立異,積極研發(fā)先進(jìn)核能體系,拓寬更多核能歸納運(yùn)用的新場景。例如,2021年7月13日,中核集團(tuán)海南昌江多用處模塊式小型堆科技演示工程正式開工建造,成為全球首個(gè)開工的陸上商用模塊化小型堆。
于開治介紹,“玲龍一號”(ACP100)技能,是中核集團(tuán)經(jīng)過10余年自主研發(fā)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多功能模塊化小型壓水堆堆型,特色是小型化、模塊化、一體化、非能動,能夠作為清潔的分布式動力,在供電的一起可滿意海水淡化、區(qū)域供暖、工業(yè)供熱(冷)等多個(gè)范疇運(yùn)用需求。
在我國核學(xué)會理事長王壽君看來,核能既具有可再生動力的零碳排放特性,又連續(xù)了化石動力不間斷安穩(wěn)服役的特色,貼合大宗制作工藝的動力需求,應(yīng)充分發(fā)揮大型壓水堆、高溫氣冷堆、模塊化小堆、低溫供熱堆等各自優(yōu)勢,緊密結(jié)合用戶側(cè)歸納動力消費(fèi)需求,樹立集供電、居民供暖、工業(yè)供汽、制氫、海水淡化、同位素出產(chǎn)等為一體的多能互補(bǔ)、多能聯(lián)供的區(qū)域歸納動力體系,為未來我國綠色低碳展開注入核能力氣。本文轉(zhuǎn)自:公民日報(bào)海外版
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發(fā)電核能
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