“核”能生“汽”是真的吗?满大街跑的都是小型核电站,安全吗?

2385 字丨阅读本文需 6 分钟

5月27日上午6时,伴随着打桩机的轰鸣声,第一罐混凝土在田湾核电蒸汽供能项目能源站正式浇筑,标志着全国工业园区首个核能供汽工程——中核集团田湾核电蒸汽供能项目全面拉开建设帷幕。

从核能供热到核能制氢,再到核能供汽,核能正在突破单一发电向综合利用有序转变。

1、“核”能生“汽”是真的吗?

核能供汽,顾名思义就是利用核电站的热量,供应工业蒸汽。它是目前解决石化产业用汽需求,降低综合能耗和减轻环境污染的一种新途径。

核能供汽主要是从核电机组的二回路抽取蒸汽作为热源,经过多级换热,最后经工业用汽管网将热量传递至用户端。

它采用三个回路蒸汽转换方案,一回路产生的热量通过蒸汽发生器加热二回路的水,产生高温高压的蒸汽;通过抽取部分蒸汽,在换热站中将海水淡化厂生产的淡水加热成为符合工业标准的蒸汽。加热后的蒸汽经过三回路管网传送到用汽端。

2、人类历史上第一辆核动力汽车

续航能力一直都是评判一辆汽车好坏的重要标准,而电动汽车较之传统燃油车最大的短板就是极端环境下汽车的续航能力和充能速度不行。传统的燃油小轿车加满一箱汽油大约可以行驶500至600公里左右,现在的电动汽车在正常情况下也大致做到了这一点。这样的行驶历程对于城市通勤来说已经可以满足,但对长期跑长途的人来说,三天两头就需要往加油站跑。

那么有没有一种新能源汽车能够将行驶历程尽可能地拉长呢?

纵观人类对于能源的掌控历史,目前来说核能无疑是最佳的选择。核能也被叫做原子能,只要通过相应的核反应,就可以从原子核中释放出巨大的能量。人类对核能的应用及发现离不开一代代科学家的不断探索。

在19世纪末期时,著名物理学家汤姆逊首次发现了电子,原子核的秘密就被人类逐渐揭开。后来人类对核能的应用越来越熟练,1942年时,世界上第一座核反应堆就在美国启动成功。

在人类不断尝试核能用处的历程中,就有人将它应用到了汽车上面。早在上世纪60年代,美国的福特汽车公司就对汽车能源的极限展开了探索。1957年福特汽车推出了人类历史上的第一辆核动力概念汽车,它被命名为Nucleon。Nucleon的出现颠覆了人们对汽车动力能源的认知。Nucleon上装有一个微型的核反应堆,它可以使铀元素通过裂变反应产生大量的能量,这些能量会将水变为高压蒸汽,最后驱动涡轮让汽车行驶。

等到蒸汽通过涡轮冷却后,就会被送回到反应堆中继续加热,从而实现一个循环。按照当初的设想,这种微型的核反应堆能够实行8000公里的行驶历程,而当里面的核燃料被消耗殆尽后,就可以通过更换反应堆来继续使用汽车。想法很好,但当时人们对核能的认识还停留在核爆炸和核污染上面,就算核能源汽车性能再好,也没人愿意冒这样的风险,福特公司的这款Nucleon也自然就无法量产。

凯迪拉克的WTF核能源汽车

自福特之后,就很少有人愿意在核能上面做文章了,核能汽车也就慢慢淡出了大众的视野。加上人类对电力的应用越来越得心应手,电动汽车就成为了汽车界的新宠儿。但是,电动汽车仍旧无法解决汽车的续航问题,甚至在某些情况下还没有传统燃油车方便,于是已经被人们遗忘了半个多世纪的核能源汽车就又被拿了出来。

凯迪拉克公司作为一个知名车企,曾经推出过一款名为WTF的全新核动力汽车。WTF的名字意思是钍燃料,这是一种在核反应中能够转化为铀-233的放射性金属元素。元素钍在地球上的储量十分丰富,这也是作为汽车能源的重要标准之一--相对廉价。凯迪拉克的WTF概念车一共有24个轮子,分别由4个独立马达进行供能,通过相应的核反应,这辆汽车的发动机能够正常工作100年左右,这已经跟无限能源没有什么区别。

3、核能供汽安全吗?

在供汽过程中,核电站与用户端之间不会直接发生联系,全程只有热量的传递。设计上采用核电站一回路与二回路、二回路与工业蒸汽回路的双重隔离,在物理隔绝的情况下,确保核能供汽技术安全可靠、清洁高效。在不影响现有核电机组安全性前提下,通过技术改造从设计源头上保证核能供汽清洁安全,符合工业蒸汽各项行业标准。

为什么要核能供汽?

2021年10月,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》聚焦“十四五”和“十五五”两个碳达峰关键期,提出了提高非化石能源消费比重、提升能源利用效率、降低二氧化碳排放水平等主要目标。

核能是安全、经济、高效的清洁能源,是人类应对气候变化重要能源选择。在碳达峰碳中和与能源转型大背景下,在有核电的地方利用核能替代化石能源热源,是推动工业用汽清洁低碳化的有效途径。

此外,国家发改委和国家能源局公布的《“十四五”现代能源体系》也提出“开展核能综合利用示范,积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程,推动核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化等领域的综合利用”。

4、“核”能 生“财”

项目建成后,每年可为连云港石化基地提供480万吨工业蒸汽,可实现每年减少燃烧标准煤40万吨,等效减排二氧化碳107万吨、二氧化硫184吨、氮氧化物263吨,相当于新增植树造林面积2900公顷。同时每年为石化基地节省了70多万吨碳排放指标,提供了更多的环境空间。

核 + 汽=“核核汽汽”!

田湾核电蒸汽供能项目用汽需求方为连云港石化产业基地。作为我国沿海地区规划建设的七大石化产业基地之一,该石化基地是生态环境部、商务部、科学技术部明确的国家生态工业示范园区,着力打造世界一流大型石化基地。

公开资料显示,徐圩新区建立了石化产业基地标准体系,大力开展大气、水污染防治攻坚专项行动,成为全国第15家中国智慧化工园区,第13家中国绿色化工园区。田湾核电站核能发电的清洁属性与之不谋而合,且与田湾核电站同样位于江苏省连云港市,这为双方开展合作提供了得天独厚的优势。

以“核”为贵

田湾核电蒸汽供能项目以田湾核电二期工程3、4号机组蒸汽作为热源,将蒸汽输送至连云港石化产业基地进行工业生产,建设周期24个月,预计2023年底投产供汽,为连云港石化基地能源供给贡献绿色力量,也为全国石化产业转型升级提供能源示范方案。

自2022年2月23日打下首根桩基后,目前田湾核电蒸汽供能项目已相继完成气象塔和环境监测站迁建、能源站全部桩基施工建设,预计年底将完成项目配套的海水淡化厂房和能源站结构封顶。

除了核能发电外,核能还有更广泛的作用。江苏核电积极探索核能供汽、核能制氢、海水淡化等多种方式的核能综合利用,为我国建立近零排放能源体系,早日实现“碳达峰、碳中和”目标贡献核电力量。

文章来源: 科普中国,老白有话说

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:NE人
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...