能源--概述
我们的百万立方世界采用“核电为主、光伏补充、储能调节”的能源系统,让2500人在没有外部电网支援的条件下,仍能获得生活和生产所需的能源。设计首先保障供水、医疗、饮食和通信持续运转,再协调农业、工业与其他活动的用能。
核电保障连续供电,光伏补充白天的能源。 医院、食品冷链和水泵不能随日落停机,也不能等阴雨结束才恢复工作,因此我们让核电承担主要供电任务。同时利用屋顶及已规划场地布置光伏,减少白天对核电的需求。按正常年方案,核电约承担七成发电,光伏约承担三成。
储能把富余电力留到需要的时候,也为故障恢复争取时间。 白天阳光充足时,电池存下一部分电,供夜间或用电高峰使用;电源突然中断时,再为关键设备接续供电。电网把电源、储能和各个用能区域连接起来,统一调配。
百万立方世界能源全流程
规划储能容量为6万度,但停电后能支撑多久,取决于当时剩余电量和必须维持的设备。它提供的是调节和应急能力,长期供电仍依靠电源恢复。
减少不必要的能源需求,让供电系统更容易长期维持。 农业以露天种植和自然采光为主,减少日常人工补光;干燥、杀菌和防冻分别采用合适温度的供热设备。需要热的环节由热泵或电热设备供热:热泵利用电力把环境或其他热源中的热量搬到需要的地方,电热设备则直接把电转成热。能够等待的制造任务安排在供电较宽裕的时段,为连续生产和日常生活留出空间。
核电余热优先考虑用于供暖和热水,让发电后剩下的热继续发挥作用。 核电发电后仍有一部分热需要排出,其中温度合适的热可用于建筑供暖、生活热水预热,以及部分温室防冻和低温清洗用水预热。温度不足时,可由热泵提温,或由电热设备补足。这样能够减少这些环节单独用电制热的需求;低温余热不能直接承担高温窑炉、杀菌等对温度有明确要求的任务。
供热通过独立换热设备把热量传给生活和生产用水,核设施侧的介质与用户侧用水保持隔离。余热能否真正用上,还取决于温度、可供应热量、输送距离和季节需求。核电检修或停机时,必要供热需要备用热源;没有合适用户接收的热量仍由冷却系统排散。因此,目前把余热利用作为待落实的设计方向,尚未将其预期节电计入正常年结果。
供电紧张时,按“先安全、再基本生活、后可推迟活动”的顺序分配电力。 为避免停电引发更大的损失,拟将用电分为四级:
- 第一优先:直接关系生命和设施安全。 保障核设施安全、急救与生命支持设备、消防、应急照明和应急通信,以及危险工序安全停机所需的电力。
- 第二优先:维持基本生存与防止关键物资损失。 保障最低饮用水供应、必要排污、药品和基本食品冷链,以及不能长时间停电的养殖供氧、幼畜保温等设备。按天气和现场情况纳入必要通风、防冻等需求。
- 第三优先:维持可调整时段的基本生活与生产。 食堂供餐、普通住宅用电、农业灌溉、必要运输和维修按时间安排,减少同时用电。若涉及抢救性灌溉或紧急抢修,则按实际后果提高优先级。
- 第四优先:延后对生活影响较小的活动。 优先暂停非紧急制造、可推迟的充电、景观照明、部分娱乐和旅游设施;供电恢复后再分批启动,避免设备同时启动造成新的高峰。
这套顺序是调度原则。实际运行还需为各类设备明确最低用电、允许停电时间和恢复顺序,才能确定储能及备用电源能保障多久。
这套设计的预期效果,是在能源限制内维持完整的生活与生产。 按2500人、农业成熟运行且没有集中制造或大型扩建的正常年情景,全年能源规划量约2141万度,人均约8565度,低于人均9999度的年度限制。偏高运行组合则约需2741万度,会超过限制。因此,正常年方案有望满足要求,但百年运行需实行分阶段检修和设备更换:太阳能板按批次轮换,逆变器、储能设备、泵机和控制系统按寿命周期分年检修、分批替换,并预留备件及所需能源、材料和人工。农业设施应结合种植周期维护温室、灌溉和加工设备;核电及配套系统需提前制定年度检修窗口和关键部件更换计划。还应逐年核对农业用地、产量、设备效率和核电配置,动态调整能源预算,避免检修或更换集中导致超限。
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