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院士力挺!核能清潔供暖迎來最佳窗口期

發布時間:2018-12-07

 

伴隨清潔取暖規劃全面推進落實,核能供暖迎來了發展的最佳窗口。

中國工程院院士葉奇蓁近日在“2018民用核技術綠色發展論壇上介紹,今年6月,位于山東煙臺的海陽核電站已與當地政府接洽,擬開展一期項目兩臺機組向城市供熱項目的前期工作。據了解,海陽核電一期項目采用第三代核電技術AP1000百萬千瓦級壓水堆核電機組,1號機組已投運,2號機組已實現并網,兩臺機組雙投產近在眼前。

從上世紀80年代開啟首次核能供熱工程試驗以來,過去近四十年中,我國沒有中斷核能供熱的研發工作。截至目前,國內已有且即將展開工程示范的供熱堆主要包括ACP100CAP200小型供熱堆、燕龍池式低溫供熱堆、殼式供熱堆NHR200-、微壓供熱堆HAPPY200


熱源緊缺空間大

我國供暖能源結構急需調整,熱源燃煤熱電聯產占48%,燃煤鍋爐占33%葉奇蓁介紹。中核新能源有限公司總經理陳華隨后補充指出:截至2016年,我國清潔取暖面積69億平方米,清潔取暖率34%,還有66%需要改造或替代。

十部委201712月印發的《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017—2021)》(以下簡稱《清潔取暖規劃》)提出,到2019年,北方地區清潔取暖率達到50%,替代散燒煤7400萬噸。到2021年,北方地區清潔取暖率達到70%,替代散燒煤1.5億噸。

這些數字意味著未來幾年,大量的散燒煤和燃煤鍋爐將被替代。一位供熱行業人士表示,清潔取暖行動伊始,津京冀地區便開始實施煤改氣’‘煤改電試點工程。但天然氣在我國是稀缺資源,每年進口量占國際天然氣貿易總額的40%,用其充當如此大體量的熱源顯然不可行。此外,煤改電也因成本高等一系列問題頻頻碰壁。

一邊是能源短缺制約供熱發展,另一邊大量清潔能源急需補位采取何種熱源,成為清潔供暖的必選題

對此,葉奇蓁認為:水電、風電等可再生能源在供熱中的應用程度較低,生物質能、太陽能等可再生熱源更適合于農村和小縣城等負荷稀疏的地區,難以成為城市集中供熱的主要熱源。若將核電站熱電聯供與低溫供熱堆相結合,對清潔供暖熱源多樣化具有重要意義。一座400MWt池式低溫供熱堆每年可替代32萬噸燃煤或16000立方米天然氣,每年消耗核燃料大約僅2.5萬噸。

池式堆優勢明顯

據葉奇蓁介紹,城市核能供熱目前主要有兩種方式,一是采用城市專用低溫供熱堆,輸出壓力為1-2MPa,由于參數低可建在城市近郊;另一種是核電站熱電聯供電站,抽汽溫度和壓力根據熱網需求、輸熱管線長短決定。

相關資料顯示,池式低溫供熱堆就是將堆芯放在常壓水池的深處,利用水層的靜壓力提高芯堆出口水溫,以滿足城市供熱的溫度要求。業內專家普遍認為,得益于集安全與經濟于一身的獨特優勢,該技術是城市清潔取暖熱源多樣化的不二之選

池式低溫供熱堆固有安全性好,幾乎零熔毀,即使不采用任何余熱冷卻手段,1800多噸的池水可確保芯堆不會裸露。而且,在嚴重事故情況下,反應堆依賴固有負反饋特性可實現自動停堆,即使沒有任何干預,也可實現26天堆芯不熔毀葉奇蓁稱。

此外,池式低溫堆還具有零排放、易退役等優點。陳華告訴記者:該堆增設壓力較高的中間隔離回路,確保一回路水不會進入供熱回路。而且,該堆放射性源項總量小,是常規核電站的百分之一,我國已有類似的池式堆退役經驗,廠址還可恢復綠色使用。

據了解,國際上已建成200多座泳池式反應堆,累計安全運行10000堆車。國內已建9座泳池式反應堆,累計安全運行超過300堆車

規模發展障礙大

值得一提的是,我國核能供熱產業化之路一波三折。

上世紀90年代,清華大學和核二院先后在遼寧阜新、吉林琿春、天津等地進行了核供熱站預可行性研究,但幾乎全部夭折。至今,我國仍未落成一座商用供熱堆。

當時的市場時機不夠成熟,并無碳減排及霧霾的環境壓力。根本原因在于,當時重要技術設備不成熟,殼式低溫堆與池式低溫堆相比仍然存在設計缺陷,也未系統考慮熱網系統的特點和需求。中國電力發展促進會核能分會副會長田力稱。

對此,上述供熱行業人士表示,供熱技術也有一個逐步發展的過程。在技術成熟的前提下,迫于環境壓力,核供熱發展向前邁出了實質性步伐。《清潔取暖規劃》中明確指出,研究探索核能供熱,推動現役核電機組向周邊供熱,安全發展低溫泳池堆供暖示范。

據記者了解,中核新能源有限公司目前已在遼寧、內蒙古、陜西等地篩選了示范工程廠址,正在開展前期工作,預計2020年后建成投運今年7月,國家電投發起了核能供暖產業聯盟,吉林省長白山項目已經完成了普選報告審查,通化市核供熱的廠址普選工作也已啟動。國家電投集團核能安全與發展部主任王曉航介紹。

關于核能供熱能否最終規模化落地,業內專家普遍認為,核安全認知問題仍是掣肘。陳華表示:經過幾十年的科普,公眾、企業和政府談核色變的情緒有所緩解,但仍然要加大科普宣傳,主管部門加強引導。此外,管理問題不容忽視,要按市場化規律辦事,要體現出池式低溫堆供熱的經濟和社會價值,也要有合理的配套政策保障。

 

(來源:中國能源報,記者:趙紫原)


 

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