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世界上第一座浮动核电站

2020-10-30李忠东

青少年科技博览(中学版) 2020年8期
关键词:北极圈浮动淡化

李忠东

供电供热和淡化海水

你一定用过充电宝吧。它可以随身携带,随时为电量不足的手机充电,是手机族最心仪的贴身助理。

现在,最大的“充电宝”问世了,它就是世界上第一座浮动核电站“罗蒙诺索夫院士”号。

这座庞大的浮动核电站由俄罗斯研究制造。该核电站从2007年开工,用了整整10年时间,于2017年建成。两套改进型KLT-40S反应堆被放置在一艘船上,可产生70兆瓦的电力和300兆瓦的热量,供20万人使用。与此同时,搭载的海水淡化设备每天可提供24万立方米淡水资源。承载核电站的船体长144米、宽30米、高10米,排水量约21500吨,配备70多名船员。

“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站2018年底试运行,反应堆的物理启动和随后的测试均达到100%功率,取得突破性进展。核电站将在位于俄罗斯东部楚科奇自治区的佩韦克港投入使用,为当地居民、港口设施以及油气开采活动提供电力。

这座核电站以铀为燃料,利用核能发电,核心设备是核反应堆。在工作时,核反应堆加热水产生蒸汽,将原子核裂变能转化为热能;蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转化为机械能;然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。

核电站的系统和设备通常由两大部分组成:一是核的系统和设备,称为核岛;二是常规系统和设备,称为常规岛。

浮动核电站是可移动的核电站,通常采用成熟的小型核反应堆,安全、高效又经济。它可以根据具体需要移动到指定区域,比如人烟稀少的极地地区或海边没有电网的地方等,能够在不建立大型电网的情况下为边缘地区供电,也可以用于能源密集区域,对海水进行淡化。建浮动核电站是很多国家和地区人们的梦想,但实现起来难度很大。

有力配合北极开发

从国情来看,俄罗斯比谁都渴望建立浮动核电站。

俄罗斯是一个北方国家,有大片领土分布在高纬度地区,其中有约1/3领土位于北极圈内,不过这里蕴藏着全国2/3的自然财富,包括石油、天然气、水力、黄金、森林,以及生物等资源。

北极气候寒冷,不适合人类生活,然而广阔的冻土下蕴含着丰富的石油资源。在全球尚未探明的石油和天然气储量中,北极圈占到了1/4,预计总量达到900亿桶,足够全世界使用3年多。

随着北极冰层加速融化,北极大门正在打开,原本封冻无法通行的北冰洋通航成为可能。

北极航道由“东北航道”和“西北航道”构成。

“东北航道”也称为“北方海航道”,大部分航段位于俄罗斯北部沿海的北冰洋离岸海域,即从北欧出发,向东穿过北冰洋巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、新西伯利亚海,以及楚科奇海等5大海域,经白令海峡到达太平洋。 “西北航道”在北极圈以北800千米,距北极不到1930千米,堪称世界上最艰难的航道之一。它由格陵兰岛经加拿大北部北极群岛到阿拉斯加北岸,是连接大西洋和太平洋之间最短的航道,航运价值极高。

北极航道通航为开采北极豐富的油气资源创造了条件,俄罗斯近年来加快开发步伐。但是北极圈内天气寒冷,建设乏力,电能极度稀缺,石油开采效率低下。“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站的出现,让情况出现转机。

未来,俄罗斯还计划建造6座浮动核电站,为滨海城市供电、供热和海水淡化工程等提供支持。

值得一提的是,在维护领土主权和海洋权益以及保护海上交通生命线等方面,浮动核电站同样具有重要意义。它能够以低廉的成本向远离大陆的舰艇和岛礁提供电力和淡水,使舰艇能长时间在海上活动,有效保证对岛礁及关键航线的持续管控。进入战时,浮动核电站既是作战保障体系的重要基点,也是海战支点,大大降低海上机动部队对港口和机场的依赖,提高战场生存能力。

根据需要,浮动核电站还可以改装,例如加装预警探测系统,对周边低空海域进行全天候监控,弥补远程雷达和预警飞机的监控盲区。再如,为了尽早发现和监视敌方活动,争取防御反击的时间,它也可以被改装成跨洋交通站、通信中继站、海上战场环境监测站、军事舰艇补给站,以及海空和水下侦察基地等。

你说,这样全能的大号“充电宝”谁不想拥有呢?

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