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绿色核能,智慧领航——全“绿”以赴建设美丽中国

文章来源:胶东在线 发布时间:2024-10-28 13:49

  2020年9月,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话提出,“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。而核电作为安全高效的清洁能源,是有效减少煤炭消耗,是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径。下面一起来看看,烟台是如何依托核能产业的条件和优势,助力“双碳”目标的实现。

  一、前沿技术

  在烟台,核能的应用从发电出发,又不止于发电,烟台充分探索核能的综合利用,开辟了“核能供暖”、“海水淡化”、“核能+氢能”等多个核能利用项目,而这背后离不开最初对于核电技术的探索和创新。

  海阳核电作为我国首批AP1000自主化依托工程,挑起了第三代核电技术引进、消化、吸收、再创新的大梁。而AP1000核电技术, 是一种先进的非能动型压水堆核电技术,用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转,电就源源不断地产生出来。AP1000不仅设计简练,易于操作,而且充分利用了诸多“非能动的安全体系”,提高了核电站的安全性,显著降低核电机组建设以及长期运营的成本!

  二、产业应用

  核能作为安全高效的清洁能源,它不仅能用来发电,还可以进行供热,海水淡化,制氢等,其综合利用将改变核能单一供电用途,将有效减少煤炭消耗,是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径。

  1.清洁的电

  清洁能源产业,烟台先行一步。2018年10月,海阳核电一期工程投入运行,发出了全省第一度核电。而截止到2024年1月,国家电投海阳核电1、2号机组实现商运五周年,累计安全稳定发电1043亿度,可满足一亿居民一年的生活用电需求,成为世界首个发电量超1000亿度的三代核电项目,同时还在为海阳、乳山双城40万居民供热,创造了单一核电基地供热能力世界纪录。整个海阳核电基地8台机组全面建成后,年发电量约800亿度,可满足山东省居民约一年的生活用电,每年可减少原煤消耗约3420万吨,减排二氧化碳6400万吨,将有效改善区域能源结构和区域生态环境,保障能源安全,推动绿色发展。

  2、零碳的暖

  2023年11月25日,我国首个跨地级市核能供热工程国家电投“暖核一号”三期核能供热项目正式投运。“暖核一号”在给海阳供暖的同时,供暖区域到达威海乳山,实现了零碳热源的跨区域互通共享。可能在大多数人的印象中,核能最主要的应用就是发电。但事实上,核电站的发电原理与火电相似。通俗地讲,可以理解为“烧开水”,在核能发电过程中,会产生大量的热。核裂变反应发生后,产生的巨大热量使水温快速升高,这种可用于发电的能量属于“高级能量”。发过部分电的水蒸气还是“温暖”的,为“中级能量”,而核能供热就是利用这部分“中级能量”。

  而“暖核一号”核能供热二期工程,每个供暖季需要向外释放200万吉焦的清洁热能,其中,150万吉焦按照传统方式是要废弃掉的。而核能供暖,很好地将这部分余热进行利用,充分发挥了核能的综合利用价值!

  3、纯净的水

  在山东省海阳市,核电站除了为城市供电供热,还“投身”于海水淡化,已实现淡水资源和热资源的联产联供,这为解决我国北方城市清洁取暖和淡水需求提供了新的方案选择,也为利用核能应对气候变化开辟了新的路径。

  2020年11月,海阳核电建成投运世界首个水热同传实践项目,首次实现了供热和供水的跨界组合。2021年5月,与清华大学合作建成世界首个“水热同产同传”试验工程,可以将海水直接变成95℃的高温高品质淡水,首次实现了对核能进行先发电、后制水、再供暖的三级高效利用,在“零碳”供热的同时“零能耗”制水。

  4、绿色的氢

  核能不仅可以供电、供暖、还能用于二次能源的制造,核能制氢技术也在积极发挥作用。山东核电研究实施“核能+氢能”耦合发展的新产业,依托核电厂建设大型清洁能源制氢基地。同时,“核能+”工业供汽、大型水储热、现代农业等项目已纳入核能综合利用研究规划,以核能为主的多能融合体系美好愿景正在逐步变成现实。

  三、生态营造

  核能的综合应用,不仅为百姓的生活带来经济上、生活上的切实便利,也在默默改善人们周围的生态环境,为我们提供一个更蓝的天,更绿的水,更优美的环境。

  国家电投海阳核电,一期工程两台机组投产后,年发电约200亿千瓦时,与同等规模的燃煤电厂相比,每年约节省燃煤855万吨,约减排二氧化碳1600万吨、二氧化硫5.2万吨、氮氧化物4.5万吨,相当于造林44万公顷环境效益,环境效益显著。

  国家电投“暖核一号”海阳核能供热项目首个供暖季对外提供清洁热量200万吉焦,同比核能供热前,节约原煤消耗18万吨,减排二氧化碳33万吨、氮氧化物2021吨、二氧化硫2138吨、烟尘1243吨,供暖季空气中PM2s下降了16%,天气优良率上升了17%,明显提升了区域供暖季空气质量,减少向环境排放热量150万吉焦,2摄氏度海洋温升面积缩减了25公顷,有效改善了周边海洋生态环境,为我国核电基地海洋生态环境建设提供了新示范。

  未来,相信烟台能够持续提高核能的综合应用价值,放大核能清洁低碳效应,为构建新型能源体系、实现双碳目标注入“核能”力量。

  作者:王笑