自1987年以来，国际原子能机构（IAEA）便关注到核能海水淡化技术的发展，并组织了有关国家对其技术与经济的可行性进行研究。目前，可行的并得到实践验证的核能海水淡化技术，主要有2种应用形式：

1）针对城镇热力+淡水需求，建设低温供热核反应堆，在向城镇周边供应热源的同时，提高能源的利用效率，实现海水淡化；
2）依托现有核电站，以二回路系统的低温蒸汽作为海水淡化的能量来源。有研究表明，核能海水淡化的产量为80～100×103 t/d到200～500×103 t/d。造水成本，RO为0.5～0.94美元/m³，多效蒸馏（MED）为0.6～0.96美元/m³，多级闪蒸（MSF）为1.18～1.48美元/m³。

一、核电站+海水淡化：

既能大规模实现海水淡化，又能满足该地区不断增长的电力需求。核能的非电力应用，也被称为核能热电联产，正引起人们的兴趣。热电联产可用于海水淡化、制氢、区域供热、三次采油和其他工业应用，也有助于确保能源安全、可持续性和应对气候变化。通过回收利用余热，热电联产可使核电站的整体热效率提高30%以上；如果用于供暖，可大大改善燃煤供暖对环境的影响。利用余热的热电联产还可以抵消核能发电成本的很大一部分。

将海水淡水技术与核电厂相结合的解决方案，已经存在了几十年，并且在实践中被证明是可靠和高效的。具体而言，第一座集成海水淡化厂的核电厂由俄罗斯核工业率先开发，并在哈萨克斯坦的阿克套实施，阿克套核电站于1967年投入运营并运营了40年，完全满足了阿克套人口（超过15万）和工业淡水需求。

1973年，苏联在舍甫琴科市建造了1座大型多用途的核电站，以缓解哈萨克斯坦的电力、热能、及淡水需求。该核电站采用BN-350型快中子增殖反应堆（FBR），并与多效蒸发和多级闪蒸装置相结合用以海水淡化。该核电站60%的能量用于海水淡化，淡化水生产能力可达80～140 kt/d。自投运至退役共成功商运长达26年之久。

俄罗斯国家原子能公司Rosatom提供了与大型核电厂结合的海水淡化厂。这些海水淡化厂可以基于热蒸馏、反渗透技术或其组合，即混合海水淡化厂，每台核电机组的日处理能力可达17万立方米或更高。

印度在巴巴原子研究中心利用研究反应堆的废热，于2004年建成了产量为30 t/d的低温蒸馏海水淡化系统，为反应堆提供补给水。此外，印度在其东南部的卡培坎的马德拉斯原子能核电站，建成了1座与重水堆反应器相匹配的产量为6300 t/d的核能海水淡化示范厂。此核能海水淡化示范厂包括1套4500 t/d的多级闪蒸MSF装置以及1套1800 t/d的反渗透RO装置。这是目前以核电站低压蒸汽与海水为基础的最大的MSF-RO核能海水淡化厂。自2014年起，印度开始设计新一代重水慢化反应堆AHWR，淡化系统包含在反应堆回路，利用反应堆热能生产淡水来满足反应堆及其他工艺用水需求。

日本作为具有80堆年的核能淡化经验之国，迄今为止，已有近10个核能海水淡化耦合装置，其海水淡化装置主要集中在多效蒸发、多级闪蒸和反渗透。日本的核能海水淡化装置具有规模小、产量低的特点，产水量基本保持在1000～3000 t/d。其生产水仅仅作为锅炉的补充水或就地区域的饮用水源，并非与市政管网相连，实现市政管网的大面积供水。

另外，还可以使用两用电力淡化装置来实现，该装置利用低压蒸汽形式利用发电厂排出的热能，为多级闪蒸（multistage flash，MSF）的热海水淡化厂提供热量输入或多效（multi-effect，MED）蒸馏工艺。实际上，两用海水淡化厂的效益，现如今已受到广泛认可，它们在所有海水淡化设施中足以占10～15％。考虑到中东和北非国家对核电的兴趣越来越大——尤其是阿联酋的巴拉卡核电站（Nuclear Power Plant，NPP）的竣工，沙特阿拉伯计划至少建造两座核电机组——这是一项新的创新解决方案。

二、低温供热核反应堆（海水淡化+供应热水）

1989年，清华大学成功研发的5MW低温核供热试验堆，实现首次临界，开创了我国低温核供热技术领域的先河。随后，清华大学以低温核供热堆为基础，探讨了其与海水淡化技术耦合的可行性。摩洛哥作为清华大学将低温核供热堆与海水淡化技术耦合后的首个受益体，其拥有1座低温核供热堆（NHR- 10）耦合竖直蒸发管高温多效蒸发（VTE-MED）的核能海水淡化厂。该核堆功率为10 MW，其配套的海水淡化厂的产量达到800t/d，商用化淡水生产成本与当地同规模的燃油淡化厂产水价相当。

三、国内外核电站海水淡化技术的对比

我国与外国在核能海水淡化技术方面的现存差异，主要体现在海水淡化装置的动力源、生产安全性及海水淡化的方法选择等方面。
目前我国核电站的海水淡化厂均作为附属装置，即以独立个体的形式存在，其能量来源为电能。而外国一些国家，更早地选择以核能作为海水淡化的能量来源，将核能与海水淡化装置耦合在一起。也正因如此，相比之下，我国核电站现有的海水淡化装置则在固有安全性能上更胜一筹，其不会因核反应堆的突发事故造成连带事故，避免了事故的扩大。从脱盐方法选择上来看，我国现存核电站基本采用的海水淡化方法均为反渗透膜法。这主要取决于目前我国核电站反应堆与海水淡化装置的依存形式。同时，在水电联产发展的大趋势下，制水成本的降低，多种脱盐方法的选择及联合应用必将成为未来淡化水装置的主流趋势。

四、展望

核能海水淡化作为可靠的淡化水技术，必然在能源、资源与社会矛盾日益激烈的背景下呈大规模发展。然而，在利用核能获得大量动力能源的同时，现阶段也亟需正视并解决核能海水淡化技术推广面临的实际问题：

1、核能海水淡化装置的经济性。
1-1）核电站利用余热的热电联产，可以降低核能发电成本、同时提供清洁热源和淡水，还可大大改善环境。经济性是很好的。
1-2）独立的低温供热核反应堆，建造周期相对较长、前期费用较高；但是运行使用寿命长，运行成本低，总体制水成本并不算太高。

2、核能海水淡化装置的安全性。
以核能直接作为海水淡化装置的能量来源，在一定程度上存在反应堆发生异常事故，但是这个可能性已经很低，从工程安全角度看属于固有安全性。因此，核能海水淡化装置的安全性需要积极宣传、如何赢得社会各界的支持与信任，是核能海水淡化装置全面推广必须解决的问题。

3、核能海水淡化技术耦合的最优形式。核能海水淡化装置的耦合具有多样性，但耦合形式并不固定，如何综合根据当地的水质情况、经济情况、乃至用水情况考虑，寻求最优的核能海水淡化装置耦合形式，是发挥核能海水淡化装置最高价值的必须考虑的因素。