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展望
面對未來的能源低碳化需求,核能和可再生能源是實現(xiàn)零碳排放的重要途徑。可再生能源具有資源豐富、清潔、可再生等優(yōu)點,但是可再生能源的波動性或間歇性導(dǎo)致其與目前的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施缺乏良好的兼容性,大規(guī)模使用時,需要提供穩(wěn)定的基荷能源調(diào)控電力輸出。核能由于其可持續(xù)、高效、可靠,是唯一能夠提供可調(diào)度基荷電力的清潔能源。因而構(gòu)建核能-可再生能源融合的復(fù)合能源系統(tǒng)(HES)是實現(xiàn)能源低碳清潔高效利用的重要解決方案。
對于第四代核能系統(tǒng),可以通過熔鹽傳蓄熱和高溫制氫技術(shù),將核能和可再生能源的優(yōu)勢充分發(fā)揮,協(xié)同利用。因此,需要從經(jīng)濟和能源安全的角度來評估各種清潔能源在全國乃至全球能源體系中的份額,制定合理的技術(shù)路線,開展多能融合的核能-可再生能源復(fù)合能源系統(tǒng)示范(圖?5),并實現(xiàn)穩(wěn)定運行。解決并克服這兩種技術(shù)耦合使用時的問題,對于經(jīng)濟和社會的發(fā)展進步具有重要意義,也是目前核能綜合利用發(fā)展的重要趨勢。
圖 5 核能 - 可再生能源復(fù)合能源系統(tǒng)
當(dāng)前,以華龍一號、AP1000、EPR?等為代表的第三代核能系統(tǒng)已經(jīng)開始大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用,可滿足當(dāng)前和今后一段時期核電發(fā)展的基本需要。建議加快以熔鹽堆為代表的第四代核能系統(tǒng)及相關(guān)的核能制氫、高溫?zé)崂玫染C合利用技術(shù)研發(fā),充分調(diào)動國內(nèi)相關(guān)研究機構(gòu)和企業(yè)的優(yōu)勢力量,加大政策支持和投入保障力度,將相關(guān)任務(wù)列入國家科技重大專項,落實并建設(shè)核能制氫、核能供熱等綜合利用示范項目的建設(shè)。(作者:王建強、戴志敏 洪杰,中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所。《中國科學(xué)院院刊》供稿)