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大陸核電站除能發電供熱,還能零耗能同步讓海水淡化

2021-05-17 21:45聯合報 記者陳言喬/即時報導
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大陸山東海陽核電站除能發電供熱,最近成功研發能同步以零耗能的方式將海水淡化。讓淡水成為是核電站發電和供熱之外的新「副產品」。

澎湃新聞報導,近日,由大陸國家電投集團山東核電有限公司與清華大學聯合建設的「水熱同產同送」科技示範工程在山東海陽投運,該技術通過抽取海陽核電機組的蒸汽和餘熱,驅動水熱同產裝置,將海水直接變成滿足飲用水標準的95攝氏度淡水,首次實現了源側的水、熱同步產出與供給。

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這項工程利用海陽核電機組的抽汽和餘熱驅動水熱同產設備,通過多級閃蒸、多效蒸餾工藝,每小時生產5噸滿足飲用水標準的高溫高品質淡水,再通過一根管道輸送到用戶側,並在此進行水熱分離,熱量進入熱力系統,放熱後的水進入供水系統使用。目前,核電專家村已用上該工程產出的熱和淡水。

面對全球性的淡水危機,單一的核能海水淡化探索已經持續了幾十年。自1987年開始,國際原子能機構(IAEA)便關注到核能海水淡化技術的發展,並組織有關國家對其技術與經濟可行性進行研究。技術上可行並得到實踐驗證的核能海水淡化技術主要有兩種:其一是低溫供熱核反應堆,這種堆型的主要功能是為城市提供熱源,在此基礎上,可進一步提高能源利用效率,用於海水淡化;另一種,是依託現有核電站作為海水淡化的能量來源。

目前國際上海水淡化的主流技術包括多級閃蒸(MSF)、多效蒸餾(MED)以及反滲透(RO)。其中,多級閃蒸、多效蒸餾統稱為蒸餾法(熱法);反滲透又稱為膜法,即通過給海水加壓,使水分子通過納米膜而鹽份擋在膜外,從而得到淡水。

但無論是哪種海水淡化技術,都需要消耗大量能源。能源成本在淡化水成本中占了大半。核能海水淡化的優勢在於利用的是既有的能源,可以理解為「完成主業同時從事副業」,不新增碳排放。

近年來,海陽核電是大陸核能綜合利用最為積極的核電基地,其抽汽供熱已連續兩個供暖季為當地供熱。淡水,是核電站除電和熱之外的新「副產品」。

山東核電黨委書記、董事長吳放表示,「水熱同產同送」示範工程屬於世界首創,通過對核能進行先發電、後製水、再供暖的三級利用,首次實現了在「零碳」供熱的同時「零能耗」製水。水熱同產同送與傳統(核能)供熱的耗能相當,但可以生產副產品淡水,與傳統熱法海水淡化裝置相比,結構簡單運行穩定可靠、水泵少電耗低、占地少節約土地資源。

據測算,一座百萬千瓦的核電機組在完成發電「主業」的情況下,採用水熱同產同送技術供熱供水,一個供暖季能在為3000萬平方公尺居民供熱的同時,在不額外增加能耗的情況下,生產高品質淡水3000萬噸,緩解缺水地區的淡水危機。

大陸山東海陽核電基地。(澎湃新聞)
大陸山東海陽核電基地。(澎湃新聞)

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