电站是一项系统工程。系统工程的设计是一个整体,来自客观条件,面相最终用户。
国外核电使用冷却塔的很多,尽管核电使用冷却塔有自身的困难,但不是不能使用。
中国核电面相中国的电网用户,而中国的电力需求相对集中在水资源丰沛的中国东部沿海。使用循环水制冷更为经济、可靠。这不仅仅是核电,沿海许多大功率机组火电也同样使用海水作为循环冷却水的最终冷源。
至于说威胁水生物?目前没有有力度的研究支撑这个结论。反而我印象中有对核电厂余热的研究表明出水口局部很小范围内海水温度上升在1度左右,而几公里外无影响。毕竟电站相比大海还是太小了。
我在从事设计管理工作时曾在一个百万千瓦主力火电厂学习,同样使用海水冷却。有很多人在电厂出水口附近钓鱼,鱼比较多……
补充说水生物威胁。这是个由来已久的问题,无论核电火电。发电厂会在取水口附近水域定期投放药物(在环保达标前提下),抑制由于温水导致的浮游动植物聚集,如藻类、微生物等。并借此减少如水母、磷虾等生物的口粮,减少聚集。同时设置鼓网滤网等各种措施过滤海水。并再一次再水渠内海水投药,减少已经进入电厂范围内水生生物威胁。绝大部分时候都是有效的。一旦真的发生生物聚集,还会组织捕捞。比如今年广东阳江核电捞了很多很多虾皮。摊手。但是由于赤潮、水母、磷虾这样的生物聚集等不是规律性的必然发生,得不出必然结论。只能在比如赤潮预警下,做出更多的预案。
接着说核电冷却塔的难度。核电是一种造价高但运行成本低的电站模式,想要提高经济型只能不断提高能量密度,也就是增加机组功率。比如现在核电单机组功率百万千瓦起步。三代核电更是一百二十万,一百三十万,一百七十万单机组功率。
一般而言,热能发电的热利用率也就三分之一左右。对于一个电功率在一百三十万的核电,热功率在四百万左右。这部分废热的量,很多时候要比一座火电本身还大。冷却余热就需要冷却塔群,需要的是更多的占地面积。
做工工程的大家都明白,工程中几乎最难一项的就是征地了……
或者进一步提高冷却塔的冷却能力,比如想办法把单个冷却塔建造的更大,一直以来也有很多这样的科研。