首先科普一下概念,严格意义上来说,海上浮动核电站属于小型堆。因此中广核的海上浮动核电项目归属于小堆事业部。 接下来我们谈一下部署海上核电的价值。 不难理解,浮动式核电从目前的技术角度来看实际上是核裂变动力堆或者热力堆技术与海洋工程技术的一次跨界合作。前文提到海上浮动反应堆归属于小型堆,因此主要从舰船和浮动电站两个层面去考量这次跨界合作的价值。 先谈舰船,1954年“鹦鹉螺”号核动力舰船服役开启了海上核能应用的先河。共有300多艘核潜艇服役,在役160多艘,98%采用压水堆。截至目前,全世界共装备12艘核动力航母,11艘美国建造,1艘法国建造。均采用压水堆。至于为何都采用压水堆,这里有一个历史原因。 图一. 鹦鹉螺号 从国家层面看,习总“一带一路”的提法实际上已经将我国把握第三次大航海时代的雄心阐述的很清晰,之前的大航海时代诞生了制霸全球的日不落帝国,海上马车夫等等,中途岛海战奠定了美帝二战后超级地位。大国的崛起总是伴随着扩张,随着人类社会的发展,扩张的内涵已经远远超出了古老的攻城略地,现代社会的扩张与殖民实际上更多的在贸易与文化价值输出层面。我们的贸易要出海,我们的文化要输出,没有一支强大的海军,谈何容易。辽宁号是一个里程碑,但是绝不是终点线。常规动力航母固然不可小觑,但是核动力航母才是现阶段海上对话的绝对王者。因此广核这次和中船重工合作的海上浮动核电站对我们核动力航母研发存在参考价值。核动力航母说简单点就是将辽宁号的常规动力源换成一座小型堆,当然这只是很粗放的一种类比想象。 图二. 企业号 民用船舶方面,中广核这次研发的海上核电站某种意义上就可以直接用于民用船舶,民用船舶采用裂变堆用处很多很杂,我们从航线上做一个大体的概括,北冰洋航线和南极航线:破冰船、科考船;南美和澳大利亚航线:矿砂船;北美航线:集装箱船;中东、非洲航线:大型油轮。图三展示了一些比较知名的民用载核船舶。 图三. 著名民用核动力船舶 图三都是老黄历,我们再看两个近期的船用小型堆应用例子: 图四是俄罗斯2009年开工的海上浮动核电站,其用途主要是供电、供热、海水淡化;平台尺寸:140m长、30m宽、排水2.1万吨;装备俄罗斯自己的压水堆KLT-40机组两台,电功率:70MW;换料周期为3-4年。 图四. 俄罗斯海上浮动核电站 实际上这次中广核提出海上浮动核电站已经不是第一次了,早在13年左右,就联合中船重工719所为中海油设计了海上浮动核电站,图五和图六是方案图。 图五. 水面浮动式方案 图六. 水下下潜式方案 来看一组数据,80%全球贸易依靠海洋船舶运输,船舶运输业排放的CO2、SOx、NOx占全球总排放量6%、20%、30%;如果不加约束,预计到2050年航运业的排放将增加2至3倍。在此背景下,联合国气候谈判、国际海事组织等世界性组织要求降低船舶排放水平,而欧盟、美国等国采取单边政策要求限制船舶排放。因此实际上船舶的温室气体排放在不远的将来也是极具减排潜力的,与陆地减排相比,船舶减排可选择区间则要小很多,太阳能、生物质能等新能源的能量密度,风能的不确定因素,海上船舶的大功率推进需求会急剧放大这些能源的缺陷。裂变核能的优势也理所当然被放大。 再看一组数据,我国原油年均消费自2000年以来每年增速都超过8%,预计到2020年年石油消费将达到4.5亿吨。目前我国是世界第二石油消费国,对石油进口依赖度超过50%。可以预见未来油气需求的增长将越来越依赖海洋油气开发。而仅仅南海石油开采综合补给基地电力需求2000MW。从经济带的电力需求发展来看,比如渤海地区,目前电力需求600MW,预计2020年电力需求提升至1000MW。不难看出,作为一个巨大的移动充电宝,中广核开启研发的海上浮动核电站实际上甚至比陆地核电站更具使用价值。目前内陆核电质疑声此起彼伏,沿海核电有价值的可选厂址殆尽,中广核作为一个企业,其新的增长点选取海上浮动核电无疑很具有战略眼光,中船重工作为一个承担了大量海上军工项目的企业,与核电运营经验丰富的中广核合作对其研发相应军品意义显著。而国家层面的需求前文已提及。这样一个三赢的项目,只要顶层协调得当,前途看好。 相关阅读:堆型那么多,当初为什么选择了压水堆? 声明:本文首发知乎,文章版权归作者所有,经作者授权发布,未经中国核网和作者的明确授权和许可,任何网站及微信公众号不得擅自转载。 |
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