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利用核电海水淡化:一个满足供水供电双赢的解决方案
《核子资讯》微信 / 时间:2018-04-17 14:53:48

  据核子资讯微信公众平台2018年4月4日讯 气候变化、淡水短缺问题日益严重,这已成为人类长期生存和可持续未来所面临的最大挑战之一。核能海水淡化是一项将海水淡水技术与核电厂相结合的解决方案。
  淡水稀缺
  如今,淡水非常稀缺,仅占全球所有水资源的2.5%,根据联合国(UN)的预测,到2025年,地球上四分之一的人口将遭受淡水短缺,约20亿人无法获得饮用水。
  这一预测对于世界上受影响最严重的地区之一的中东来说尤其令人震惊。在那里,人均用水量最高的许多国家(如阿联酋)在大约50年内可能耗尽淡水资源。


中东地区占据全球海水淡化市场约50%


  在全球范围内,过去几年的海水淡化需求年均增长14%。这是因为人口迅速增长,特别是在世界水资源紧张的地区,通常的解决方案是满足以海水淡化形式出现的需求。因此,水资源贫乏、高消耗的中东北非地区占全球海水淡化厂的70%并不令人惊讶。但是,这些海水淡化设施的巨大耗电过程给这些国家的能源网带来了额外的、相当大的压力。
  核能海水淡化
  日益增加的对海水淡化的需求加上更好的能效,意味着迫切需要一种新型技术,既能大规模实现海水淡化,又能满足该地区不断增长的电力需求。这可以通过使用两用电力淡化装置来实现,该装置利用低压蒸汽形式从发电厂提取或排出的热能为多级闪蒸(multistage flash,MSF)的热海水淡化厂提供热量输入或多效(multi-effect,MED)蒸馏工艺。
  实际上,两用海水淡化厂的效益,现如今已受到广泛认可,足以让它们在所有海水淡化设施中占10~15%。考虑到中东和北非国家对核电的兴趣越来越大——尤其是阿联酋的巴拉卡核电站(Nuclear Power Plant,NPP)的竣工,沙特阿拉伯计划至少建造两座核电机组——这是一项新的创新解决方案。


两用海水淡化厂足以占所有海水淡化设施的10~15%

两用海水淡化厂足以占所有海水淡化设施的10~15%


  核能脱盐是一项将海水淡水技术与核电厂相结合的解决方案,已经存在了几十年,并且在实践中被证明是可靠和高效的。具体而言,一座集成海水淡化厂的核电厂由俄罗斯核工业率先开发,并在哈萨克斯坦的阿克套实施。阿克套核电站于1967年投入运营并运营了40年(超过其初始寿命),完全满足了阿克套人口(超过15万)和工业淡水需求。
  今天,俄罗斯国家原子能公司Rosatom提供了与大型核电厂结合的海水淡化厂。这些海水淡化厂可以基于热蒸馏、反渗透技术或其组合,即混合海水淡化厂,每台核电机组的日处理能力可达17万立方米。


中东地区占据全球海水淡化市场约50%


  这些发电和海水淡化厂的优点是多方面的,而且很容易看到——整合核电厂和海水淡化厂可以优化资本和运营成本,并从联合基础设施的使用中受益。此外,淡化水可以有效地用于核电厂自身的需求,确保其安全性和基础设施的独立性,同时不需要对核电厂设计进行任何重大改变。
  随着中东和北非地区对淡水和电力快速增长的需求不断增加,中东和北非地区一些国家坚定地开展核电发展,扩大电力供应组合,看来引进这种核电海水淡化厂是一个双赢的计划和解决方案。