[科普中国]-核能海水淡化

应用前景

由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。与核能等新能源结合是海水淡化降低成本走向大型化的趋势。核能可以为大规模的海水淡化厂提供能源，形成规模效益，是比较理想的淡化技术。
核能是一种高效、清洁、安全的能源，代表着未来能源技术的发展方向，随着技术的不断进步，核能的成本可不断降低。在核能的利用中，可以单纯发电，或利用核反应堆生产的能量直接单纯供热，也可以综合利用，如热电联供等。

20世纪90年代以来，核能应用于海水淡化技术得到了国际原子能机构和世界许多国家的广泛重视。在过去的10年中，全世界对利用核能来生产淡水的兴趣不断增加。核能的经济竞争力的提高、能源供应多样化的要求、保护环境的因素、以及核电工业的复兴等综合原因都激发了核能在海水淡化领域中的应用。

尤其在沿海缺乏淡水资源，同时又匾乏常规能源或者大量运输常规燃料有困难的地区，利用核能淡化海水是一个很好的选择，具有良好的发展前景。利用核能进行海水淡化将一举多得:首先核能可为海水淡化提供大量的廉价能源，可降低海水淡化的成本；其次利用核能可缓解能源供求矛盾，优化能源结构；同时利用核能可解决大量燃烧化石燃料造成的环境污染问题；减少海水排放所产生的余热浪费和热污染问题。2

相关技术核能在海水淡化中的应用主要是以核电站或低温核反应堆与海水淡化厂藕合的形式实现的，包括利用反应堆直接产生的蒸汽和核电站汽轮机抽汽进行的蒸馏淡化，以及利用核电所进行的膜法等。组成核能海水淡化的三项技术—核反应堆、淡化装置和它们的藕合系统都已成熟，可以应用到工程中。这三项技术还在继续创新和发展，以谋求更好的安全性和经济性。

目前有两种类型的核能海水淡化厂，一种是单一用途的专门作海水淡化的核能淡化厂，另一种是以发电为主同时也作海水淡化的双用途厂。只要在设计阶段考虑了海水淡化，都有可能实现双用途的目的，但是经济上是否合算是起决定作用的，这取决于许多技术经济因素，并与当地情况密切相关。

核能与海水淡化组合技术的影响因子包括：厂址选择、气象、环境、地质和海况分析;反应堆的设计、安全分析;海水淡化设施的选择;与反应堆的最佳藕合;经济性分析等。
核电站与海水淡化的藕合方式比较灵活。核电站可以为海水淡化工程提供淡化需要的廉价能源，如蒸汽与电力；另外，海水淡化装置可以使用核电站的海水取水、排水设施及其他公用设施，从而降低海水淡化厂的工程造价。由于核电站同时能提供电能和蒸汽，将蒸馏法与反渗透海水淡化结合起来，将更加降低造水成本。

考虑因素在利用核能来淡化海水时，首先要保证安全。无论是核电站还是低温核反应堆，在与海水淡化藕合时，均要十分可靠地保证实现核反应堆的安全功能，同时保证淡化水不会受到放射性物质的污染。

在安全性得到保证的情况下，核能海水淡化的经济性成为要考虑的主要问题。我国在核电技术上已经具有相当的实力，在海水淡化这一利国利民的产业中也正在逐步发展壮大。实际运行经验表明，核能用于海水淡化具有高可靠性和经济性；可以满足能源和淡水的持续增长的需求；已受到许多国家的高度重视，将成为越来越有前途和广阔市场的技术。

低温核供热反应堆与核电站相比，低温核供热反应堆不发电，仅提供蒸汽。低温核供热反应堆具有投资少、建设周期短，且机动灵活等特点，非常适合与多效蒸馏海水淡化藕合，却难以与反渗透海水淡化藕合。由于低温核反应堆的类型不同，根据蒸汽的特性选择最佳的多效蒸馏海水淡化工艺。例如，池式低温核反应堆适合与低温多效蒸馏海水淡化相藕合。