自由米奇·PART TWO 能源部分
1.核能规划:
(1)核电站基本信息:
反应堆类型:钍基熔盐堆电功率:224MV[1]热功率:509MV[2]
体积:10000立方使用寿命:30y位置:工业区地下
(2)设计细节
核电站由7个部分组成[3]
1.反应堆存放空间:21*21*9
用于存放反应堆,阻隔热量以及辐射(反应堆:圆柱体,半径8,高6.4)
2.燃料存放空间:20*20*1.8
存放城市的核燃料
3.紧急燃料排出空间:10*10*4
在反应仓破裂时存放紧急排出的核燃料
4.热交换器,冷却盐存放空间:20*20*3
一级热循环的发生空间
5.汽轮机室:15*15*4
产生高温水蒸气
6.蒸汽发电站:20*20*5
蒸汽发电
7.城市供暖热交换室:7*7*7
供暖热循环的发生空间
(所有部分均为长方形空间)
效果图如下
(3)燃料消耗与污染排放
总燃料:65m^3
预估更换体积:11.7m^3/2y(两年一换)
其中包括:11.15m^3 Th,0.2m^3 U,0.35m^3 Pu
碳排放:无
核废料:11.7m^3
(4)设计理念
为什么使用核能?
第一:相较于化石能源,核能产生的污染可收集,且几乎无污染气体排放,如果核废料密封储存,在百年内可以不对自然环境产生任何影响。
第二:核能的能量密度远大于太阳能,风能,水能等清洁能源,能最大限度节约方块的同时给予城市足够的电力。
第三:核能产电稳定,不会受到气候,光照的影响
为什么选择这种反应堆?
第一:这种反应堆主要使用钍作为燃料,钍反应堆在裂变中积累的裂变产物毒性低于铀基反应堆,且产生的长寿命锕系元素相对很小,核废料的危害时间较短。
第二:此反应堆为第四代反应堆可在常压下运行,无压力容器,可以避免压力容器破裂产生的泄露。
第三:核燃料为液体,由于燃料本身就是熔化的,故无需专门制作固体燃料组件,节省了加工费用,也不存在堆芯熔化风险,同时反应堆在近700℃条件下运行,若出现反应堆破裂,燃料接触空气时会迅速冷却凝固,阻止进一步的泄露。 第四:熔盐堆可运行在比较高的温度,同时熔盐具有很好的导热性,因此可以很好地匹配到制氢、制氨、煤气化、甲烷重整等所需的温度条件上,具有功能多样性及灵活性。
第五:这种反应堆有很大概率是唯一以钍为燃料的反应堆,所以在后期开采时不会和其他城市发生矿区开采权问题。[4]
2.太阳能规划
(1)太阳能基本信息
太阳能供应:100W/户[5]
预计总电功率:0.06MW
预计总覆盖面积:2400m^2[6]
装配位置:住宅屋顶,工业区,农业区建筑屋顶
使用寿命:25year
(2)设计理念
由于绵阳地处四川盆地,全年阴雨天气较多,太阳能并不充裕,城市设计太阳能的目的在于提高屋顶的空间利用率,同时为住宅进行部分供暖。
3.生物质能规划
(1)生物质能基本信息
生物质利用方式:沼气
沼气池空间:10*10*5(27m^3)
发电机与其他设备:3*3*3(27m^3)
预估产气量:59340m^3 [7]
预计产电量:12700KWh/y [8]
功率:1.45kw
位置:农业区地下
(2)设计理念
设计沼气池的目的是处理人体排泄物以及食物残渣,减少蚊虫滋生和传染病的爆发。同时为农业区提供肥料,产电只是附加用处。将沼气池置于农业区,可减小残渣的运输距离与气味影响,提高居民的舒适程度。
4.化石燃料规划
(1)化石燃料基本信息
预估原油处理能力:3.5t/d
原油处理设备:25*10*11(2750m^3)
塑料合成:35*3*2.5(262.5m^3)
塑料回收:30*10*7(2100m^3)
位置:大型设备露天摆放,小型设备工业区二层
(2)设计理念
化石燃料,主要指石油,在本城市并非是主要能源,只是在无法使用核电的领域而发挥高密度能源的作用,如作为火箭、飞机的动力能源。此外,石油是不可或缺的有机化工原材料,因而石油绝大多数用于化工合成。