01 首先說俄羅斯的浮動式核電站
俄羅斯原子能公司制造的“羅蒙諾索夫院士”號核電站,是世界上第一臺投入運行的浮動式核電站。它實際上是將兩座3.5萬千瓦的反應(yīng)堆安裝在一艘排水量為2.15萬噸的駁船上。
“羅蒙諾索夫院士”號核電站能夠為偏遠(yuǎn)工業(yè)企業(yè)、港口城市及海上油氣平臺提供電力。但是,“羅蒙諾索夫院士”號核電站本身是沒有動力的,若要移動它,則需要靠牽引船牽引。
“羅蒙諾索夫院士”號核電站實際就是一座漂浮在海上的核電站,為俄羅斯極低沿海地區(qū)提供電力,這是浮動式核電站最典型的形式。然而,到了美國,浮動式核電站的設(shè)計就完全變樣了。
02 再說美國的浮動核電站
美國的浮動式核電站,以麻省理工學(xué)院設(shè)計的小型海上核電站(OFNP)為代表。OFNP的全稱是OFFSHORE FLOATING NUCLEAR PLANT。小編用自己粗淺的英語翻譯了一下,OFNP的意思大概是“近海漂浮核電站”,顧名思義,就是建在海邊的漂浮著的核電站。
與俄羅斯的浮動核電站相比,OFNP設(shè)計中并不強(qiáng)調(diào)“移動”。
OFNP的外形是一個巨大的圓柱體,圓柱體內(nèi)布置了很多水密封艙隔間。在圓柱體的中間,布置一座反應(yīng)堆。
OFNP是一座海上超級核電站,它有110萬千瓦(使用AP1000成熟堆芯設(shè)計)和30萬千瓦兩種版本,對應(yīng)的排水量分別為36.8萬噸和7.6萬噸。
同時,布置反應(yīng)堆的圓筒部分處于水線以下,所以整個反應(yīng)堆,實際上是低于海平面布置的。OFNP實際上是一臺海上浮動圓筒和一臺陸上大型核電站的結(jié)合體。
在浮動圓筒頂端寬大的甲板上,設(shè)置了兩棟建筑,一棟為員工生活樓,一棟為生產(chǎn)樓。當(dāng)然,浮動圓筒甲板上還布置了一個直升機(jī)停機(jī)坪,供人員在核電站和陸地之間往返。
在建造時,工廠先將OFNP的各個模塊組裝好,然后用大型駁船運往錨定海域。
美國的浮動式核電站,實際上是把原來建在陸地上的核電站搬到了海上。
▼美國為何煞費苦心這么做呢?海上核電站有幾個好處,比如
1不會被地震影響;
2比如遠(yuǎn)離居民區(qū)不用做場外應(yīng)急計劃,遠(yuǎn)離大陸不受環(huán)保組織的影響;
3在極端情況下,如反應(yīng)堆事故時,只要打開水密艙,就可以為堆芯提供無窮無盡的冷卻源……
看到?jīng)]有,同樣的反應(yīng)堆,換個地方建造,就幾乎能避免所有非專業(yè)的部門前來找麻煩。與其說是浮動式核電站,不如說是美國人想盡辦法發(fā)展核電。當(dāng)然,相比OFPN,法國的浮動式核電站更有意思。
03 接著說法國浮動式核電站
法國的核電技術(shù)世界有目共睹,但很多人不知道,法國還是核潛艇制造大國。曾經(jīng),法國還接下了澳大利亞高達(dá)600億美元的核潛艇建造大單,只是該業(yè)務(wù)去年被美國搶走。要不是法國跪得快,美法兩國就決裂了。
而說到浮動式核電站,法國核潛艇制造商——法國國有船舶制造企業(yè)(DCNS)就笑而不語。浮動式核電站太簡單了,把核潛艇上的武器拆掉,不就是浮動式核電站了嗎?
于是,照著這個思路,法國核潛艇制造商DCNS提出了名為“Flexblue”的浮動式核電站設(shè)計概念,并聯(lián)合阿?,m、EDF等法國核電大企業(yè)聯(lián)合研發(fā)。
Flexblue是一個排水量12000的潛水器,裝機(jī)容量為6萬千瓦,是一種下潛式的柱形全模塊化移動浮動式核電站。
根據(jù)設(shè)計,Flexblue首先在船舶公司制造完成,然后運往離海岸5到15公里的海面上,然后讓Flexblue下潛,將其固定在離海面60到80米的海水中。Flexblue發(fā)的電將通過海底電纜運送到大陸上。
Flexblue具有浮動式核電站的一般優(yōu)點,比如不怕地震,不需要場外應(yīng)急計劃,極端情況下可以用海水做冷卻源等。但是,這個讓Flexblue潛入海底發(fā)電的騷操作,小編總感覺是為了躲避歐洲如恐怖分子一般的環(huán)保主義者。即使在近海大規(guī)模建造這種核電站,普通人也很難發(fā)現(xiàn)。
▼有人會問,潛入海底發(fā)電,那換料怎么辦呢?
這個很簡單,就像核潛艇換料一樣,把Flexblue拉回工廠換料,然后重新裝回去發(fā)電就行了。
看到Flexblue的設(shè)計,小編想象出一副情景。未來某一天,德國宣布徹底放棄核電,而實際上德國海岸底部,潛伏著一堆浮動式核電站,為德國默默供給電能。
04說完國外再說國內(nèi)
對于高科技,我兔一向是欲求不滿的,浮動核電站這種新玩意我兔當(dāng)然不會放棄。
2016年12月,國家能源局在其發(fā)布的《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》中,將”建設(shè)海洋核動力平臺”寫入到相關(guān)規(guī)劃中。
2017年8月10日,中國核能電力股份有限公司牽頭成立中核海洋核動力發(fā)展有限公司,負(fù)責(zé)我國海洋核動力技術(shù)開發(fā)。
目前,我國浮動式核電站在研發(fā)方面已取得一定的成績,如中核集團(tuán)的ACP100S海上浮動堆,中廣核集團(tuán)的ACPR50S海洋浮動核動力平臺。
中國浮動式核電站的研發(fā),沒有美國或法國那么離奇的設(shè)計,而是類似于俄羅斯,以為石油鉆井平臺、沿海島嶼等提供電力和熱能為目標(biāo)。
05結(jié)語
浮動式核電站是核能應(yīng)用的一種新形式,它可以讓核電生產(chǎn)地遠(yuǎn)離居民區(qū),也可以將核電變成一種移動式能源,甚至還可以通過“整機(jī)出口或租借”的方式,讓那些沒有能力發(fā)展核電的國家用上核電……浮動式核電站將是一種很有前途的核電形式。