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探索核能综合利用创新发展

探索核能综合利用创新发展
揭牌典礼现场编者按:11月28日,“国家动力核能供热商用演示工程”“山东省核能归纳开发使用演示城市”揭牌典礼在海阳市举办。相关专家环绕“核能水热同送、海水淡化、储能技能”等专题进行了宗旨讲演。专家们以其精深的专业知识、深沉的学问造就和开阔的世界视界,立足于各自范畴,提出了许多专业化、建造性的宝贵意见及主张。本报刊发三位专家精彩观念,以飨读者。核能水热同送——改进胶东半岛供暖动力结构、缓解水资源短少的新思路□ 清华大学建筑节能中心教授 夏建军胶东半岛首要包含青岛市、烟台市和威海市,是山东省经济最兴旺的区域。2018年胶东半岛国内出产总值(GDP)为23475.56亿元,占山东全省GDP的30.7%。近年来,胶东半岛区域GDP能耗下降趋势放缓,经济社会高质量开展面对新应战。跟着经济开展及居民环保认识的逐步前进,冬天供暖动力清洁化被提上日程。怎么有用压减煤炭耗费,寻觅大规划、可继续的清洁热源代替传统燃煤供暖,成为限制胶东半岛城市开展的环保“瓶颈”。胶东半岛归于北方严峻缺水区域之一,水资源供需矛盾杰出,首要依托“引黄济青”和“南水北调”工程处理水资源短少问题。胶东半岛客水份额较高,烟台市、威海市占比10%,青岛市则高达47%,水资源短少是限制胶东半岛城市开展的另一重要“瓶颈”。为有用处理上述两大“瓶颈”,能够依托海阳核电,合理使用核电机组余热,制备淡化海水,经过水热同送技能,将加热后的淡水送至城市周边,热量用于会集采暖,处理采暖用能清洁化的问题;淡水送至自来水厂,处理城市开展水资源短少问题。水热同送是将热量及淡水同步运送至用户侧,仅需求敷设供水管道,不需求敷设传统供暖回水管道,可有用下降管网初出资及运送本钱。依照供暖季供热水量2.65亿t、供热量7534万GJ,非采暖季供淡水量3.41亿t,折旧年限20年(静态回收期20年)测算,热价为40元/GJ时,水的最低销售价格为5.1元/t;水价格为6元/t时,热量的最低销售价格为32.9元/GJ。核能水热同送代替现有燃煤锅炉后,煤炭用量削减186万吨标煤;削减化石动力耗费148万吨标煤,节能份额达67%;削减二氧化碳排放量420万吨,减排份额达74%;首要污染物减排份额达70%以上,环保效益明显。使用现有的核电机组余热,开展水热同送可满意胶东半岛供暖清洁动力转化需求的一同有用处理胶东半岛水资源短少问题,前进核电厂热效率,完成经济效益、环保效益双丰收,具有严峻开展远景。从湛蓝走向绿色的开展之路——开展核能海水淡化,助力当地经济开展□ 天津海水淡化与归纳使用研究所副主任 赵河立淡水资源的匮乏已成为全球性的环境问题,据世界调查研究所的陈述估计,到2025年,全球面对缺水的人口将到达总人口的2/3,我国是世界上13个贫水国之一,山东半岛更是全国缺水最严峻的区域之一,淡水资源已严峻限制了半岛经济的可继续开展,因而开展海水淡化工业已成为推进半岛经济开展的不贰挑选。海水淡化技能于20世纪50年代开端商业化使用,现在干流技能有热法(首要包含多级闪蒸、低温多效)和膜法(首要包含反渗透)。海水淡化技能已在全球得到了广泛使用,到2017年,全球淡化总产能到达近1亿吨/天,其间膜法占总产能的64%,热法占36%。产品水中59%用于市政供水,处理了2亿多人的饮用水问题。到2016年末,我国已建成海水淡化工程总规划138.8万吨/日,其间膜法占总产能的69%,热法占31%。跟着海水淡化工程规划不断扩大,本钱也在不断下降。以色列、沙特等国家,海水淡化项目制水本钱可下降至0.5-0.7美元/吨。在我国,典型的海水淡化工程中热法归纳制水本钱为5-8元/吨,膜法归纳制水本钱为4.5-7元/吨。国内职业全体技能已根本老练,低温多效和反渗透海水淡化技能已具有体系集成和工程成套才能,跟着国内技能水平和设备制作水平的不断前进,未来海水淡化本钱将会进一步下降。核能是清洁绿色的动力,也能为海水淡化供给所需的蒸汽和电能,是在技能、经济和环境方面均能够满意海水淡化大规划开展的一个可依靠动力。核电厂址区域一般海水水质优秀,取排水和各种配套设备完善,具有开展海水淡化工业的先天优势。核电厂建造海水淡化不光能够满意本身需求,从根本上处理干旱时节与民争水的局势,一同也能够为机组供给牢靠的水源确保。经过核能与海水淡化技能的深度耦合,建造大型核能海水淡化项目,完成向当地供给水质优秀、价格合理的淡水资源的方针,更是能够为山东省新旧动能转化的动力变革注入新的生机,然后完成企业经济和社会效益的最大化。储能技能——动力的搬运工□ 国家电投中央研究院副所长 王含跟着我国的动力结构调整,选用大规划风能、太阳能等新动力势在必行,但风能和太阳能存在间歇性和动摇性的特色,在大规划并网时对电力体系的安稳运转提出了严峻考验。储能不仅能够处理新动力的间歇性和动摇性问题,还能够前进电网安稳性和供电质量,供给各种动力的时空搬运,是动力开展版图中的一块重要拼图。现在受制于储能技能的开展,抽水蓄能技能很难大范围使用,锂电池存在安全性较差及后处理等问题,短少一种满意安全又经济的大规划储能技能。国家电力出资集团在储能工业首先布局,成立了国家电投储能技能研究中心(简称“储能中心”),在两种储能技能——电储能技能与热储能技能范畴均完成了打破。在电储能技能方面,储能中心对铁铬液流电池、全钒液流电池、锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等电化学储能技能在循环寿数、能量密度、安全性、度电本钱等方面进行了深化的比照剖析,最终铁铬液流电池技能因其环境友好、寿期长、安全性高、度电本钱低一级特色而遭到喜爱。储能中心自主研制的铁铬液流电池技能水平处于世界抢先,现在已具有研制、规划、测验和拼装出产等一整套完好的技能才能,一切要害部件已完成国产化、自主化,正在进行出产线的前期证明作业,估计可拉动新动力工业、新材料工业、配备制作工业数百亿元产量。据测算,年产能300MW的度电本钱低于现在锂电池的水平,跟着技能的前进以及规划效应,当年产能1GW时,度电本钱与抽水蓄能适当,极具大规划储能的经济性。国内首套百千瓦级铁铬液流电池储能演示项目已落地国家电投河北公司张家口战石沟光伏电站,现在,储能体系中中心设备——全球最大的电堆容和一号已成功下线,估计演示项目将于2020年投运。在热储能技能方面,储能中心环绕熔盐储热、水储热、固体储热、相变储热、地热等方向也取得了丰硕效果:自主研制的水储热要害部件——布水器设备,性能指标到达世界一流水平,打破了国外技能的独占,首台套布水器已经在霍林河坑口600MW机组灵活性改造项目投运,项目投运以来,已完成经济效益1.3亿元;自主研制的高压加热器的中心元件——电热丝,其牢靠性、寿数和经济性优于商场同类产品;在地热方向完成地热能高效使用技能——潮汐式地热能使用技能、尾水回灌体系、梯级使用技能、深井换热技能等也取得了明显效果;储热中心技能已经在火电灵活性改造、煤改电、归纳才智动力的各类商场化项目得到广泛使用。关于核能与储能的结合使用场景,使用铁铬液流电池技能及其他一些满意核电厂区安全性要求的储能技能,能够在核应急电源以及为核电调峰等方面发挥作用,现在正与海阳核电方面一同进行可行性证明。此外,使用热储能技能能够为核能供热供给备用热源,下降汽轮机的调理频率,在事端下还可作为备用冷却水,具有使用远景。核能和储热的结合,为海阳核电核能归纳使用供给了思路与开展方向。(本版稿件由本报记者 张楠 本报通讯员 缪久田 魏志尚 孙宁 许红波 编撰收拾)

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