1个“集装箱”就能给1万人供电,为什么美、日都盯上了这项技术?
自今年2月份俄乌冲突爆发以来,全球能源价格剧烈上涨,油、气、电价都处在高位,且面临供应危机。在此背景之下,世界各国纷纷把目光投向核电,明确核能发展计划。英国、法国及东欧等国也出于对能源自给率以及对国际石油、天然气价格连续创新高的考虑,发展核电的意愿大幅增强。今年2月,法国总统马克龙宣布计划从2028年开始新建6个核电机组,并计划之后再新建8台机组。4月,英国发布《能源安全战略》(British Energy Security Strategy),提出到2050年核电机组装机达到2400万千瓦,是目前装机容量的三倍。
伴随着核电对各国的重要性越来越高,核能发展也经历了第一代到第四代的演变,其技术一直在更迭,本文就带大家了解下新一代核能技术——核电宝!
啥是核电宝?
核能作为一种清洁低碳能源,是各国解决能源问题的重要选择。但是,能源应用需求场景的多元化、灵活性,以及最重要的安全性一直是核电发展的固有痛点。凤麟核早在2015年就提出了新一代核能技术——核电宝的设计方案。核电宝是一种采用液态金属冷却的超小型可移动式先进核能系统,采用“从源头确保核安全”的设计理念,被认为是颠覆性技术。车载核电宝发电功率可达1~10兆瓦,尺寸却只有集装箱大小,可以通过卡车等运输、机动部署。就像手机一样,核电宝也有mini版和plus版,mini版的核电宝可以作为空间电源,为深空探测、载人登月等航天任务提供支持;plus版的核电宝可作为舰船动力,为潜艇、大型船舶等提供动力。一个1 ~10兆瓦的典型型号,可以为1000到10000人的地区提供分布式电力。此外“核电宝”在同位素生产、海水淡化等方面也有诸多应用前景。
核电宝到底有什么特点?
首先,核电宝超安全。核电宝采用铅合金作为冷却剂,整个反应堆的运行压力环境与常规核电站不同:常规压水堆核电站采用水作为载热介质,为保证水在300℃以上运行不发生沸腾,常规核电站通常工作在120~160个大气压下,像个“超高压锅”;而核电宝由于铅合金的沸点高达上千度,在高温下仍然为液态,因此核电宝可工作在常压下,也就是你我平常生活的气压环境,这就降低了高压带来的危险性。我们不用担心高温时反应堆变成一口潜在危险的“高压锅”,有效避免了像日本福岛核电站那样发生氢气爆炸的恶性事故。
其次,核电宝超小型。核电宝之所以做得这么小,主要是采用了液态金属作为冷却剂,一方面液态金属的热导率是水的三十倍,可以更有效地带走堆芯热量,使得反应堆的冷却效率高,可以使体积做得更小;另一方面,核电宝系统组成简单,采用模块一体化制造,使得“核电宝”整个系统可以做到更小,为海陆空天等不同领域提供能源供应。
另外,核电宝超长效。众所周知,核反应堆利用核燃料中的235U裂变产生能量,当235U的总量消耗到一定程度之后,反应堆中的裂变无法继续进行,必须更换新燃料,这一过程称为一个换料周期。压水堆核电站的换料周期一般为12~18个月,而核电宝可以做到一次装料使用10年以上,为什么呢?原来核燃料里除了235U之外,还有一种核素——238U。核电宝通过巧妙设计,充分利用238U的增殖特性,将238U变废为宝,显著提高燃料的利用率,从而实现10年以上的换料周期。
核电宝现在研发的怎么样了?
自凤麟核提出超小型先进核能系统“核电宝”(Chinese Hedianbao)以来,已系统性开展了设计理论与软件、关键技术与设备、工程集成与验证等工作,取得重大突破,已完成典型型号关键技术工程集成验证。在不久的将来,核电宝或将成为我国又一个跻身世界领先水平的国家名片。
核电宝同时也带动了国内外研发热点。据《日本经济新闻》4月24日报道,日本公司将在本世纪30年代把可用卡车运输的超小型核反应堆投入商用,最大电力输出可达500千瓦。这种超小型核反应堆将在受灾地区等地作为脱碳电源灵活使用。美国在2019年也提出了佩里计划(PELE Project),研发一种机动式的先进微型核反应堆原型,为美国国防部的各种任务提供电力。
产量高、鱼肉鲜,还省水!集装箱养鱼了解一下
近年来,国内水产养殖业面临的资源环境约束日益趋紧。为了保障水产品质量安全和水域生态环境修复,一大批生态养殖技术模式进入了人们的视野。其中,“集装箱养鱼”可谓亮点中的焦点。
用集装箱养鱼,到底怎样实现?能不能赚钱?养出来的鱼又是否安全?带着这些问题,我们到广东佛山一探究竟。

受控式集装箱
技术:集装箱是看点“箱子”外面才是亮点
“以前人们觉得集装箱养鱼只能停留在概念层面,没有办法实现。实际上是一种理解上的偏差。真正准确的表述是‘集装箱式养殖’,它是一种绿色的循环水养殖模式,看点似乎在箱体,实际上技术上的亮点都在箱体外面。”在广东海洋与水产高科技园,观星农业科技有限公司总经理舒锐向到访的人们介绍这一模式。
前不久,受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术现场观摩活动在佛山顺德拉开帷幕。本次活动由全国水产技术推广总站联合广东省海洋与渔业技术推广总站、观星农业科技有限公司和顺德嘉有得水产养殖有限公司共同主办,吸引了来自全国34个省(区、市)及计划单列市的水产技术推广人员、专家学者和企业代表等350余人到场。
记者在现场看到,20个蓝色的集装箱在池塘边整齐排列,每台集装箱上的进水口、增氧口、出水口等都被白色的管道串联起来,箱体下面的管道里传来的水流声告诉人们,整套循环水系统正在绵密有序地运行。透过箱顶的“天窗”可以看到水体匀速流动,投一把饵料下去,顷刻就有上百条鱼抢食激起水花。
“受控式集装箱循环水绿色生态养殖技术,是2018年农业农村部十项重大引领性农业技术之一。”舒锐告诉记者,该技术将池塘养殖与集装箱耦合,从养殖池塘中抽取上层的高氧水,进入标准集装箱进行集约化养殖。针对箱养品种的特点,综合集成高效集污、尾水生态处理、质量和品质控制、绿色病害防控、专用环保型饲料、循环推水、生物净水、便捷化捕捞等关键技术,精准控制养殖环境和过程,实现受控式养殖。
这套技术的“绝活儿”,就是箱体外的循环水系统。集装箱的养殖尾水经过自流微滤机固液分离后回到池塘,经过池塘三级生态净化和臭氧杀菌消毒后,再次回到集装箱内,实现尾水生态处理和循环利用。三个池塘,一圈下来,鱼类粪便和残余饵料得到有效过滤,表层的富氧水被推入集装箱,鱼类始终游动在健康的水体中。分区养殖,异位处理。
据了解,养殖箱体只占15平方米,相同产量下可节约75%~98%的土地和95%~98%的水资源。养出的水产品病害发生率和用药量大幅降低,鱼在箱体中始终逆水游动,肉质细嫩弹牙没有腥味。此外,箱内“斜面集污”和箱外无动力自转干湿分离器,让养殖废物固体集污效率高达90%以上,残饵和鱼粪还可作为肥料实现循环种养,生态效益明显。
目前园区内20套陆基推水式集装箱,在8亩三级生态净水池塘的辅助下,已成功试养了罗非鱼、巴沙鱼、四大家鱼、鳗鲡、乌鳢、宝石斑、加州鲈、尖吻鲈、淡水白鲳等多个品种。根据测产验收,20个陆基推水养殖箱体最高产能可达100吨,按照配套8亩生态净水池塘计算,每亩水体年产量为12.5吨,是传统池塘养殖的5倍。

成果:“顺德模式”值得借鉴新业态新模式悄悄涌现
如此先进的养鱼技术,经济效益如何?在广东顺德集装箱式养殖标准示范场——嘉有得水产养殖有限公司的基地,老板李作联告诉记者,从2017年开始用陆基推水集装箱式养殖,目前共有38个集装箱体全部养殖生鱼,单个箱体年产量可达8000斤,平均每斤成鱼售价9.5元,每斤投料、用电、人工等综合成本约6.2元,按照每斤利润3.3元计算,年利润可达100万元。
如今在广东,企业自主投资、自主经营的集装箱规模化养殖示范已经取得了重大进展,形成了集装箱式养殖的“顺德模式”。广东省海洋与渔业技术推广总站站长罗国武表示,“顺德率先实现了以企业为主体的集装箱式养殖的规模化生产;率先将集装箱式养殖技术与池塘尾水生态化处理技术有机结合;率先实现了集装箱式养殖成本与传统养殖成本接近,为破解池塘养殖转型困境提供了新方向。
记者了解到,近年来,集装箱式养殖技术模式不断优化,经历了从废旧集装箱改造到标准定制集装箱的技术升级,形成了与池塘联动的“陆基推水式”和全循环零排放“一拖二式”两大模式。集成了与养殖尾水生态化处理相结合的“顺德模式”,与稻田综合种养相结合的“元阳模式”,创新了控温、控水、控苗、控料、控菌、控藻“六控”技术,受控式生产。桂建芳院士等权威专家评价该模式为国内外首创,达到国际领先水平。
随着技术更新,集装箱式养殖的示范面积也在不断扩大。目前已在广东、山东、贵州、河北、江苏、安徽、西藏、湖北、广西、宁夏、北京等19个省(区、市)推广应用箱体1300多个,并在埃及、缅甸等“一带一路”国家示范应用。同时,适养品种不断增多,罗非鱼、乌鳢、宝石鲈、巴沙鱼、金鲳鱼、鳜鱼、加州鲈、金目鲈、海鲈、老虎斑、泥鳅、黄河鲤等10多个品种在不同区域规模化试养成功。
集装箱式养殖的经济效益正在逐步显现。在顺德,养殖乌鳢的每亩年净利润可达3.78万元,较传统养殖池塘增加了72%。同时,生态效益更是十分明显,为尾水生态化处理提供了新的解决方案,有利于推动水产养殖业绿色转型升级。集装箱式养殖将池塘解放出来,也促进了休闲渔业和产业融合发展,在精准扶贫中表现出良好的应用前景。

前瞻:绿色发展方向不变两个“安全”仍是关键
“不过,集装箱式养殖仍有很长的路要走。比如技术模式有待优化,特别是水质调控、尾水处理以及不同区域和品种的适应性等问题;产业配套需要强化,集装箱养殖的产+销一体化建设还有待加强,配套新型经营主体、产业人才的扶持政策不够完善;品牌宣传不足等。要防止盲目乐观、一哄而上。”全国水产技术推广总站站长助理黄太寿说,未来还要从加快技术熟化集成、加强技术标准配套、加强示范主体培育、加强绿色品牌打造和加强产业配套服务等方面完善。养殖安全和食品安全仍是关键。
观摩活动后,与会代表们还围绕集装箱式养殖的发展现状、产业前景与研究方向等问题展开研讨。“人们对优质安全水产品和优美水域生态环境的需要,与水产品供给结构性矛盾突出和渔业对资源环境过度依赖之间的矛盾,使水产养殖业转型升级迫在眉睫。集装箱式的集约化养殖同样应该向着绿色可持续发展的方向不断迈进。”舒锐说道。
“如今,水域环境保护和生态文明建设正在驱动水产养殖模式发生重大变革。水产养殖的方向是设施化、工厂化、生态化和有机化。所以未来的淡水养殖,将是分区式综合养殖、工厂化设施养殖、大水面净水养殖渔稻综合种养等成为主流。”中国科学院水生生物研究所研究员殷战表示。
“集装箱式的集约化养殖模式有很多优点,但仍然存在建造成本高、养殖密度高、疾病治疗难等问题。再成熟的养殖模式都不能忽视生物学问题,集约化养殖是整个体系的防控而不是单一品种的防控。应该实施全程监控和追溯,重视潜在疫病风险,减少投入品的使用。”广东海洋大学教授鲁义善说道。
集装箱养殖模式具有密度高、鱼顶水游动耗能大、天然微生物少等特点,决定了养殖鱼类所需饲料的营养特质与传统养殖模式不同。“集装箱养殖鱼类需摄入低氮高能饲料,减少水质污染。”广州联鲲生物科技有限公司副总经理彭志东说,粪便残饵、水质管理等也是集装箱模式专用饲料的考量因素。“低氮低磷高能是专用饲料拓展方向,消化吸收率高,不仅对管理水质和粪便集污有好处,也对食品安全、口感风味等至关重要。”广东恒兴饲料有限公司研究院副院长张海涛说道。
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[最佳回答]你提到的两个2438mm可能有误,应该一个是2438mm,最后一个是<2438mm。详见13种ISO标准箱型尺寸附图。
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