核能清潔供暖迎來最佳窗口期

　　伴隨清潔取暖規(guī)劃全面推進落實，核能供暖迎來了發(fā)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(shù)綠色發(fā)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?shù)卣忧ⅲ瑪M開展一期項目兩臺機組向城市供熱項目的前期工作。據(jù)了解，海陽核電一期項目采用第三代核電技術(shù)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(xiàn)并網(wǎng)，兩臺機組“雙投產(chǎn)”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(fā)工作。截至目前，國內(nèi)已有且即將展開工程示范的供熱堆主要包括ACP100和CAP200小型供熱堆、“燕龍”池式低溫供熱堆、殼式供熱堆NHR200-Ⅱ、微壓供熱堆HAPPY200。

　　熱源緊缺空間大

　　“我國供暖能源結(jié)構(gòu)急需調(diào)整，熱源燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)占48%，燃煤鍋爐占33%。”葉奇蓁介紹。中核新能源有限公司總經(jīng)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2017年12月印發(fā)的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017—2021）》（以下簡稱《清潔取暖規(guī)劃》）提出，到2019年，北方地區(qū)清潔取暖率達到50%，替代散燒煤7400萬噸。到2021年，北方地區(qū)清潔取暖率達到70%，替代散燒煤1.5億噸。

　　“這些數(shù)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(yè)人士表示，“清潔取暖行動伊始，津京冀地區(qū)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(mào)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(fā)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(fēng)電等可再生能源在供熱中的應(yīng)用程度較低，生物質(zhì)能、太陽能等可再生熱源更適合于農(nóng)村和小縣城等負荷稀疏的地區(qū)，難以成為城市集中供熱的主要熱源。若將核電站熱電聯(lián)供與低溫供熱堆相結(jié)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(yōu)勢明顯

　　據(jù)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(shù)低可建在城市近郊；另一種是核電站熱電聯(lián)供電站，抽汽溫度和壓力根據(jù)熱網(wǎng)需求、輸熱管線長短決定。

　　相關(guān)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(yè)內(nèi)專家普遍認為，得益于“集安全與經(jīng)濟于一身”的獨特優(yōu)勢，該技術(shù)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(yīng)堆依賴固有負反饋特性可實現(xiàn)自動停堆，即使沒有任何干預(yù)，也可實現(xiàn)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(yōu)點。陳華告訴記者：“該堆增設(shè)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(guī)核電站的百分之一，我國已有類似的池式堆退役經(jīng)驗，廠址還可恢復(fù)綠色使用。”

　　據(jù)了解，國際上已建成200多座泳池式反應(yīng)堆，累計安全運行10000堆車。國內(nèi)已建9座泳池式反應(yīng)堆，累計安全運行超過300堆車。

　　規(guī)模發(fā)展障礙大

　　值得一提的是，我國核能供熱產(chǎn)業(yè)化之路一波三折。

　　上世紀90年代，清華大學(xué)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(yù)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(huán)境壓力。根本原因在于，當時重要技術(shù)設(shè)備不成熟，殼式低溫堆與池式低溫堆相比仍然存在設(shè)計缺陷，也未系統(tǒng)考慮熱網(wǎng)系統(tǒng)的特點和需求。” 中國電力發(fā)展促進會核能分會副會長田力稱。

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

　　據(jù)記者了解，中核新能源有限公司目前已在遼寧、內(nèi)蒙古、陜西等地篩選了示范工程廠址，正在開展前期工作，預(yù)計2020年后建成投運。“今年7月，國家電投發(fā)起了核能供暖產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，吉林省長白山項目已經(jīng)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(fā)展部主任王曉航介紹。

　　關(guān)于核能供熱能否最終規(guī)?；涞兀瑯I(yè)內(nèi)專家普遍認為，核安全認知問題仍是掣肘。陳華表示：“經(jīng)過幾十年的科普，公眾、企業(yè)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(dǎo)。此外，管理問題不容忽視，要按市場化規(guī)律辦事，要體現(xiàn)出池式低溫堆供熱的經(jīng)濟和社會價值，也要有合理的配套政策保障。”（文丨 趙紫原）