推動全產業鏈發展核能將多元應用

2017-11-20 16:17:29 中電新聞網　點擊量：評論 (0)

11月9日，2017核電產業鏈高峰論壇（以下簡稱論壇）在山東煙臺舉辦，同時我國首個國家級核電產業技術創新平臺揭牌。核能多元化應用成為論壇上的重要共識，中國工程院院士鄭健超表示，未來核能規模應用的主要發展方

11月9日，2017核電產業鏈高峰論壇（以下簡稱“論壇”）在山東煙臺舉辦，同時我國首個國家級核電產業技術創新平臺揭牌。“核能多元化應用”成為論壇上的重要共識，中國工程院院士鄭健超表示，未來核能規模應用的主要發展方向，仍然是規模發展核電，同時應加快發展核能在供熱、制氫及交通運輸方面的應用。

核電已成為破解傳統能源產能過剩的戰略選擇

當前我國傳統能源產能結構性過剩問題突出，煤炭占終端能源消費比重高達20%以上，高出世界平均水平10個百分點，能源清潔替代任務艱巨。部分地區能源生產消費的環境承載能力接近上限，大氣污染形勢嚴峻，如北方地區冬季取暖，霧霾多發，對整個社會民生造成較大影響。核電作為清潔的基荷能源，在藍天保衛戰中起著不可或缺的地位。

論壇指出，核電產業因核心技術的不斷突破、基礎支撐的加快完善、產業生態的日漸成熟，已成為破解傳統能源產能過剩問題的戰略選擇。2016年12月26日，國家《能源發展“十三五”規劃》明確發展清潔低碳能源作為調整能源結構的主攻方向，并提出到“2020 年運行核電裝機力爭達到5800萬千瓦，在建核電裝機達到3000萬千瓦以上”的目標。

未來核能規模應用的主要發展方向，仍然是規模發展核電，但由于福島核事故等原因，近年核電在發電板塊的占比有下降的趨勢。鄭健超認為，為了振興核電產業，需要進一步提高核電的安全性、經濟性，加快各種先進反應堆的工程應用和示范，同時要妥善解決核廢料安全處置的問題，發展全產業鏈。

“一次能源包括化石能源、可再生能源和核能三大板塊。一次能源經過加工轉化，轉變為人類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、燃料和供熱板塊的占比分別為30%、15%和55%。直到2016年，在電力供應板塊中，全球化石能源（煤炭、天然氣、石油）發電量仍占66.7%，清潔低碳能源（核電、可再生能源）發電量占33.3%。

鄭健超表示，必須加快清潔低碳能源、特別是核能的規模利用，才有可能實現我國青山綠水、藍天白云的環境規劃目標和應對全球變暖的巴黎協定的目標。

核能低溫供熱是一種重要的技術選擇

核能的規模利用，所指不僅僅是核電。記者從論壇了解到，論壇各方一致認為，在穩步推進核電安全高效發展的同時，積極推進核能與核技術在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動車、核動力與常規動力混合驅動的大型運輸艦船、醫療、環保等方面的應用，是新時期落實黨的十九大精神，堅持人與自然和諧共生，推進綠色發展、建設生態文明、美麗中國的必然選擇。

針對“核能多元化應用”此次論壇達成八條共識，其中提到“結合我國當前北方地區對冬季清潔供熱改善空氣質量的迫切需求，加快推進陸上核能清潔供熱系統的研發、示范工程建設和市場推廣。”

中國工程院院士葉奇蓁表示，核能供熱代替燃煤供熱是另一個應用發展。以陜西省為例，由于偏重傳統能源與重化工業，快速發展的陜西關中地區大氣污染物排放總量長期高位運行，空氣中細顆粒物( PM2.5 )濃度位居全省前列，年均霧霆天氣日數居高難下。

葉奇蓁拿出西安市環境監測數據顯示，以西安市為代表的關中城市2016年上半年優良天數同比減少42天，位居全國74個重點監測城市的后10位。PM10、PM2.5 同比分別上升16.3%和16.1% ，環境壓力持續加大。

“工程院和相關研究院正在調查研究核電站熱電聯供的技術實施方案，以及低溫供熱堆的設計和建造，根據供熱地域分散的特點，很有前途的是核電站熱電聯供與低溫供熱相結合的解決方案，發揮各自優勢。”葉奇蓁表示，核能的創新發展要求探索和開發核能的多種用途，包括小型模塊化反應堆及其他先進技術。

鄭健超也認為，清潔低碳能源直接轉化為熱能，是能源工作者長期努力的目標，也是改善城市的環境、提高空氣質量的必由之路。核能低溫供熱是一種重要的技術選擇。發展核能熱電聯供、核能多聯供（供電、供熱、供冷、海水淡化、從空氣中提取清潔飲用水），為解決這些困難問題提供了新思路和方案。

核能可成為清潔高效的交通運輸燃料

核能小型化、多元化可運用于很多領域，交通運輸燃料一直以來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95%，生物質燃料、電力占比還很小，核能在交通運輸系統的利用更是有限。鄭建超表示，在新形勢下，需要加快核能進入交通運輸領域的步伐。

鄭健超認為，未來，核能在陸地運輸領域與在海洋運輸領域都會有突出貢獻。其中，推進核能在海洋運輸領域的規模應用的重要技術路線，是發展核動力、常規動力混合驅動的艦船系統。

當前，核動力在軍用海洋運輸方面已有突出表現，核動力的民用艦艇商業化最重要的條件是高度的核安全性。鄭健超表示，從核安全設計的角度考慮，核動力、常規動力混合動力系統一個能動安全與非能動安全融合的系統。常規動力可為反應堆的能動安全提供電力；而浸泡在海水中的中小型反應堆，最終熱肼是流動的海水，更容易保證非能動安全功能的實現。從概率安全分析的結果判斷，混合動力系統的安全性，可達到甚至超過陸上大型三代反應堆的安全水平。除了用于運輸以外，混合動力艦船可以發展成為安全性很高的海上移動供電平臺。

與海洋運輸不同，核能未來在陸地運輸領域的應用是以推動高溫氣冷堆規模制氫技術、高能密度安全儲氫技術和氫電轉換技術的融合創新，發展“從礦井到車輪全程清潔低碳”的新型綠色電動車為基礎。

鄭健超表示，以燃料電池為基礎的氫電轉換系統是經過長期工程驗證的成熟技術，規模應用的障礙是現有的催化劑昂貴、經濟性有待提高。但高溫氣冷堆作為安全性很高的反應堆，其最具吸引力的應用前景是規模制氫，只需解決氦氣密封的困難等一些技術瓶頸，就發展可熱裂解水制氫的超高溫氣冷堆。

有專家認為，核能制氫領域如出現的技術突破，全綠色電動車的規模應用已見曙光。鄭健超預計，未來十年內，綠色能源規模制氫、高密度安全儲氫、高效氫、電轉換系統的產業鏈會迅速擴張。要實現核能多元化規模應用的目標，需要把全綠色電動車的關鍵技術的融合創新的研究提到重要議事日程。