核電站中約65%的熱量會白白排入大海，為何不用來給南方供暖？

出品：科普中國

建造：寒木釣萌

監制：中國科學院計較機收集信息中間

冷卻塔，圖片來自daily post.ng

其實，不但核電站，傳統火電站也根基如斯。先來解答另一個問題，為何燃煤發生的熱量，還有反映堆發生的熱量，它們轉化為電的效率這么低？

兩方面的原因，一是物理心猿意馬律的限制，二是手藝的限制。

能量有品質之分

能量既稀有量的分歧，更有品質的不同。好比說，一壺熱水，借使它含有的熱量半斤八兩于1度電，那么請問，從能量的有效水平來說，是那壺水好，仍是那一度電好？顯然是后者，因為電可以便利地，幾乎完全地轉化為其他形式的能，好比驅動電電扇，加熱洗澡水等。這就是說，電這種形式的能，它的品質是最高的。

又如，一個空心小鋼球，它內部的氣體溫度高達3000攝氏度，而另一個空心年夜鋼球，其內部氣體的溫度只有80攝氏度。借使這兩個巨細分歧的鋼球，它們所含有熱量的數目是相等的，那么，哪個鋼球含有的熱量更有效？顯然是小鋼球，因為它可以轉化為更多的機械能，好比爆炸時。

這就是說，對于熱來說，其溫度越高，品質也就越高。這也是為什么，所有的火電站都在拼命提高蒸汽的溫度，因為這等于是在提高發電效率。

然而，無論多高溫度的熱，它也不成能全數轉化為功，咱們拿農村的炒爆米花機來舉例子。

把常溫的2公斤玉米扔進爆米花機，密封蓋嚴并加熱一段時候后，澎的一聲巨響，爆米花和內部的熱空氣敏捷沖出，這意味著，爆米花機內部的熱能轉化當作了機械能，但因為沖出后的爆米花和空氣依然溫度很高，所以，其熱能并沒有全數轉化為機械能，也就是功。

年夜大都超超臨界的火電站，它燃煤燒水，從而使蒸汽的溫度高達600攝氏度，從理論上來說，600攝氏度的蒸汽做功時（沖擊汽輪機），其能量轉化效率最高也只有63%，這是由物理心猿意馬律帶來的限制。而在現實中，超超臨界的火電站，其發電效率今朝還沒跨越46%，這就是由人類手藝實力帶來的限制。

可以操縱嗎

既然理論和手藝決議了，核電站和火電站中無論若何，城市有年夜約55%至65%的熱能不克不及操縱，它們要么白白地排入空氣中，要么排入到年夜海中，那我們為什么就不克不及廢熱操縱呢？這些幾百攝氏度的高溫蒸汽對于電站沒用，并且是很年夜很年夜的承擔，但對于我們通俗公共，那真是太有效了。

對這問題，咱們先來說火電站，再說核電站。

現實上，有這個疑問的多半是南邊網友。而海說神聊方的網友，他們必然知道，有的火電站，它們既發電又供熱，這就是熱電聯產電站，海說神聊方比力多。

一個較新的例子是，寧夏靈武發電廠除了發電，還標的目的靈武市區300萬平方米面積供熱。2017年，在寧夏“東熱西送”項目中，靈武發電廠經由過程機組擴建，同時修了一條46公里長，1.4米直徑的管道穿過黃河，直達銀川，為銀川市平易近供熱。從銀川市當局網站上獲悉，“東熱西送”投入運營后，一期將實現3770萬平方米面積供熱，而遠期供熱面積將達到8000萬平方米。

據工程人員介紹，靈武發電廠到銀川這根46公里長的本家兒管道，在輸送熱水的過程中，熱量只損掉2%擺布。別說2%，即使損掉5%，熱電聯產的益處都是龐大的。

假設電廠的發電效率為35%，同時有40%的高溫廢熱被居平易近操縱，則整個電廠的綜合效率將高達75%。

說完了火電，咱們再來看看核電。

今朝，咱們國度擁有熱電聯產的核電站嗎？筆者沒有查到如許的信息，而原因多種多樣的。

一、大都核電站位于沿海。好比位于福建省福清市的福清核電站，因為福清地處亞熱帶，炎天很長，冬天短且少嚴寒，年均氣溫18.8℃。若是將核電站革新，以便讓其冬天給福清市供暖，那么在經濟上似乎不太實際，因為需要供暖的天數其實是太少。

二、大都核電站距離市區較遠，假如核電站距離密集城市60公里，那么修一條60公里長的隔熱管道，經濟當作本比力年夜。

三、手藝原因，這才是本家兒要的原因。對于核電既供電又供熱一向有研究，但較少。

再來看看其他國度

位于德國（東德）的格賴夫斯瓦爾德核電站，其初次運行時候為1974年7月12日，有那么幾年時候（1983年到1984年），該核電站也標的目的周邊1.4萬個公寓和幾個工場供熱。而1990年，該核電站因為不合適西方平安尺度而退役。

按照法國《宿世界報》2013年的報道，在全球運行的432座反映堆中，有74座既發電，也標的目的四周的城市供熱。此中年夜部門是地處嚴寒的國度，如俄羅斯，烏克蘭，保加利亞，匈牙利等。而在日本和印度，核電站的余熱本家兒如果用于海水淡化。

若是說海水淡化也算是核電站供熱的一種體例，那咱們國度也有，這就是紅沿河核電站。

綜上所述，操縱火電站的余熱，其手藝比力當作熟。而核電的余熱供暖，一是研究的比力少，二是因為核電站的地輿位置限制。