未来热电厂的发展前景如何(「综合利用」英国皇家学会看好核能热电联产发展潜力)

Posted 2023-05-29

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未来热电厂的发展前景如何(「综合利用」英国皇家学会看好核能热电联产发展潜力)

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近日，英国皇家学会（Royal Society）在一份政策简报中表示，核能有潜力帮助英国在2050年实现净零碳排放目标，为此，除利用核能进行低碳发电之外，还需充分挖掘核能供热的潜力。

该简报考虑了如何扩大核能综合利用，从而实现核电厂利用率最大化，并对能源系统进行灵活补充的场景。

核能综合利用前景

核能“热电联产”是指核电厂产生的热量不仅用于发电，还用于解决部分“难以脱碳”的能源需求，如家庭供暖和制氢。另外，通过在发电和热电联产应用之间的切换，还能进一步增加核电厂运行的灵活性。

但英国皇家学会也提出警告，目前英国尚无核能热电联产装置，而将现有核电厂改造为具有热电联产功能将面临经济方面的挑战。

虽然英国拟建的核电厂主要是为发电而设计，但仍可对设计进行修改，如在目前拟建的塞兹维尔C（Sizewell C）核电厂实现热电联产。

简报还探讨了核能除发电之外的其他应用场景，如为高温热化学合成等工艺提供热量，或利用低温热进行区域供暖。该简报探讨如何灵活地利用核电厂，从而在电力需求较低时，能够从发电转变为另一种应用场景，进而在以间歇性能源为主导的能源供应系统中发挥更大作用。

简报主要聚焦供热领域。一座标准核电厂可产生大约3.4 GWth的热量——相当于大约10万台家用燃气锅炉产生的热量——或产生大约1.2 GWe电力。目前，约65%热能在转化过程中以废热的形式流失。

目前，核电在英国电力结构中占比较大，且一直保持稳定运行，但截至目前核电厂仅提供基荷电力。然而，随着间歇性可再生能源占比的增加，以及燃气发电占比的降低，核能需进一步提升灵活性才能保持在英国能源结构中的重要地位。

案例研究：塞兹维尔C核电厂

塞兹维尔C核电厂拟建两台EPR机组，可满足英国7%的电力需求。目前，该项目也在研究使用部分热量用于区域供热、工业或农业工艺热需求，并提高低碳燃料生产效率。特别是，探索利用核能制氢的可能性。法国电力集团（EDF）正寻求短期内在在运的塞兹维尔B（Sizewell B）核电厂建立一个电解槽试点项目，所产氢气将满足电厂内部需求（如部分冷却系统），以及建设塞兹维尔C核电厂的动力设备（如公共交通、挖掘机和叉车），此外还可用于当地其他领域应用。

如果该试点项目取得成功，那么塞兹维尔C项目将建设一个大规模的高效蒸汽电解槽，作为区域能源中心的一部分。

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