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推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展核能將多元應(yīng)用

2017-11-22 14:01:50 中電新聞網(wǎng)   作者: 謝文川  

11月9日,2017核電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“論壇”)在山東煙臺(tái)舉辦,同時(shí)我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)核電產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)揭牌。“核能多元化應(yīng)用”成為論壇上的重要共識(shí),中國(guó)工程院院士鄭健超表示,未來(lái)核能規(guī)模應(yīng)用的主要發(fā)展方向仍然是規(guī)模發(fā)展核電,同時(shí)應(yīng)加快發(fā)展核能在供熱、制氫及交通運(yùn)輸方面的應(yīng)用。

核電已成為破解傳統(tǒng)能源產(chǎn)能過(guò)剩的戰(zhàn)略選擇

當(dāng)前我國(guó)傳統(tǒng)能源產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過(guò)剩問(wèn)題突出,煤炭占終端能源消費(fèi)比重高達(dá)20%以上,高出世界平均水平10個(gè)百分點(diǎn),能源清潔替代任務(wù)艱巨。部分地區(qū)能源生產(chǎn)消費(fèi)的環(huán)境承載能力接近上限,大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻,如北方地區(qū)霧霾多發(fā),對(duì)整個(gè)社會(huì)民生造成較大影響。核電作為清潔的基荷能源,在藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)中起著不可或缺的作用。

論壇指出,核電產(chǎn)業(yè)因核心技術(shù)的不斷突破、基礎(chǔ)支撐的加快完善、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的日漸成熟,已成為破解傳統(tǒng)能源產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題的戰(zhàn)略選擇。2016年12月26日,國(guó)家印發(fā)《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確發(fā)展清潔低碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向,并提出“到2020年運(yùn)行核電裝機(jī)力爭(zhēng)達(dá)到5800萬(wàn)千瓦,在建核電裝機(jī)達(dá)到3000萬(wàn)千瓦以上”的目標(biāo)。

未來(lái)核能規(guī)模應(yīng)用的主要發(fā)展方向仍然是規(guī)模發(fā)展核電,但由于福島核事故等原因,近年來(lái)核電在發(fā)電板塊的占比有下降的趨勢(shì)。鄭健超認(rèn)為,為了振興核電產(chǎn)業(yè),需要進(jìn)一步提高核電的安全性、經(jīng)濟(jì)性,加快各種先進(jìn)反應(yīng)堆的工程應(yīng)用,同時(shí)要妥善解決核廢料安全處置的問(wèn)題,發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈。

“一次能源包括化石能源、可再生能源和核能三大板塊。一次能源經(jīng)過(guò)加工轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟?lèi)可直接利用的終端能源,包括電力、氣體液體固體燃料(主要用于運(yùn)輸)和供熱三大板塊。”鄭健超表示,目前一次能源消耗總量在電力供應(yīng)、燃料和供熱板塊的占比分別為30%、15%和55%。直到2016年,在電力供應(yīng)板塊,全球化石能源(煤炭、天然氣、石油)發(fā)電量仍占66.7%,清潔低碳能源(核電、可再生能源)發(fā)電量占33.3%。

鄭健超表示,必須加快清潔低碳能源、特別是核能的規(guī)模利用,才有可能實(shí)現(xiàn)我國(guó)青山綠水、藍(lán)天白云的環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)和應(yīng)對(duì)全球變暖的巴黎協(xié)定的目標(biāo)。

核能低溫供熱是一種重要的技術(shù)手段

核能的規(guī)模利用,所指不僅僅是核電。記者了解到,論壇各方一致認(rèn)為,在穩(wěn)步推進(jìn)核電安全高效發(fā)展的同時(shí),積極推進(jìn)核能與核技術(shù)在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動(dòng)車(chē)、核動(dòng)力與常規(guī)動(dòng)力混合驅(qū)動(dòng)的大型運(yùn)輸艦船、醫(yī)療、環(huán)保等方面的應(yīng)用,是新時(shí)期落實(shí)黨的十九大精神,堅(jiān)持人與自然和諧共生,推進(jìn)綠色發(fā)展,建設(shè)生態(tài)文明、美麗中國(guó)的必然選擇。

針對(duì)核能多元化應(yīng)用,此次論壇達(dá)成八條共識(shí),其中提到“結(jié)合我國(guó)當(dāng)前北方地區(qū)對(duì)冬季清潔供熱改善空氣質(zhì)量的迫切需求,加快推進(jìn)陸上核能清潔供熱系統(tǒng)的研發(fā)以及示范工程建設(shè)和市場(chǎng)推廣”。

中國(guó)工程院院士葉奇蓁表示,核能供熱代替燃煤供熱是另一個(gè)應(yīng)用發(fā)展方向。以陜西省為例,由于偏重傳統(tǒng)能源與重化工業(yè),快速發(fā)展的陜西關(guān)中地區(qū)大氣污染物排放總量長(zhǎng)期高位運(yùn)行,空氣中細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度位居全省前列,年均霧霾天氣日數(shù)居高難下。

葉奇蓁拿出的西安市環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,以西安市為代表的關(guān)中城市2016年上半年優(yōu)良天數(shù)同比減少42天,位居全國(guó)74個(gè)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)城市的后10位。PM10、PM2.5同比分別上升16.3%和16.1%,環(huán)境壓力持續(xù)加大。

“工程院和相關(guān)研究院正在調(diào)查研究核電站熱電聯(lián)供的技術(shù)實(shí)施方案,以及低溫供熱堆的設(shè)計(jì)和建造,根據(jù)供熱地域分散的特點(diǎn),核電站熱電聯(lián)供與低溫供熱相結(jié)合的解決方案可發(fā)揮各自?xún)?yōu)勢(shì)。”葉奇蓁表示,核能的創(chuàng)新發(fā)展要求探索和開(kāi)發(fā)核能的多種用途,包括小型模塊化反應(yīng)堆及其他先進(jìn)技術(shù)。

鄭健超也認(rèn)為,清潔低碳能源直接轉(zhuǎn)化為熱能,是能源工作者長(zhǎng)期努力的目標(biāo),也是改善城市環(huán)境、提高空氣質(zhì)量的必由之路。核能低溫供熱是一種重要的技術(shù)選擇。發(fā)展核能熱電聯(lián)供、核能多聯(lián)供(供電、供熱、供冷、海水淡化、從空氣中提取清潔飲用水)為解決這些困難問(wèn)題提供了新思路和方案。

核能可成為清潔高效的交通運(yùn)輸燃料

核能小型化、多元化可運(yùn)用于很多領(lǐng)域,交通運(yùn)輸燃料一直以來(lái)都是能源消耗的重要組成部分,其中,石油天然氣等化石能源占比超過(guò)95%,生物質(zhì)燃料、電力占比還很小,核能在交通運(yùn)輸系統(tǒng)的利用更是有限。鄭建超表示,在新形勢(shì)下,需要加快核能進(jìn)入交通運(yùn)輸領(lǐng)域的步伐。

鄭健超認(rèn)為,未來(lái),核能在陸地運(yùn)輸領(lǐng)域與在海洋運(yùn)輸領(lǐng)域都會(huì)有突出貢獻(xiàn)。

其中,推進(jìn)核能在海洋運(yùn)輸領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用的重要技術(shù)路線,是發(fā)展核動(dòng)力、常規(guī)動(dòng)力混合驅(qū)動(dòng)的艦船系統(tǒng)。

當(dāng)前,核動(dòng)力在軍用海洋運(yùn)輸方面已有突出表現(xiàn),核動(dòng)力的民用艦艇商業(yè)化最重要的條件是高度的核安全性。鄭健超表示,從核安全設(shè)計(jì)的角度考慮,核動(dòng)力、常規(guī)動(dòng)力混合動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)能動(dòng)安全與非能動(dòng)安全融合的系統(tǒng)。常規(guī)動(dòng)力可為反應(yīng)堆的能動(dòng)安全提供電力。而浸泡在海水中的中小型反應(yīng)堆,最終熱肼是流動(dòng)的海水,更容易保證非能動(dòng)安全功能的實(shí)現(xiàn)。從概率安全分析的結(jié)果判斷,混合動(dòng)力系統(tǒng)的安全性,可達(dá)到甚至超過(guò)陸上大型三代反應(yīng)堆的安全水平。除了用于運(yùn)輸以外,混合動(dòng)力艦船可以發(fā)展成為安全性很高的海上移動(dòng)供電平臺(tái)。

與海洋運(yùn)輸不同,核能未來(lái)在陸地運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用是推動(dòng)高溫氣冷堆規(guī)模制氫技術(shù)、高能密度安全儲(chǔ)氫技術(shù)和氫電轉(zhuǎn)換技術(shù)的融合創(chuàng)新,發(fā)展“從礦井到車(chē)輪全程清潔低碳”的新型綠色電動(dòng)車(chē)。

鄭健超表示,以燃料電池為基礎(chǔ)的氫電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工程驗(yàn)證的成熟技術(shù),規(guī)模應(yīng)用的障礙是現(xiàn)有的催化劑昂貴,經(jīng)濟(jì)性有待提高。但高溫氣冷堆作為安全性很高的反應(yīng)堆,其最具吸引力的應(yīng)用前景是規(guī)模制氫,只需解決氦氣密封困難等技術(shù)瓶頸,就可規(guī)模發(fā)展超高溫氣冷堆制氫。

有專(zhuān)家認(rèn)為,核能制氫領(lǐng)域如出現(xiàn)技術(shù)突破,全綠色電動(dòng)車(chē)的規(guī)模應(yīng)用已見(jiàn)曙光。鄭健超預(yù)計(jì),未來(lái)十年內(nèi),綠色能源規(guī)模制氫、高密度安全儲(chǔ)氫、高效氫、電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)迅速擴(kuò)張。要實(shí)現(xiàn)核能多元化規(guī)模應(yīng)用的目標(biāo),需要把全綠色電動(dòng)車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的融合創(chuàng)新研究提到重要議事日程。




責(zé)任編輯: 江曉蓓

標(biāo)簽:核能,全產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)