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核能或成城市清洁供热重要途径

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-07-20  来源:三北供热网
核心提示:随着我国城市化进程加快,以及“蓝天工程行动”推进,北方地区清洁供暖正酝酿出巨大空间。近年来,我国核能供热,尤其华北和东北地区的核能供热项目,已经走进公众视野。目前,山东、河北、吉林等省均有意选择核能供暖。中核集团已针对北方地区清洁供暖需求,开发出“燕龙”泳池式低温供热堆,并与山东烟台、吉林省签署了相关项目合作协议。今年2月,国家能源局同意中广核联合清

  随着我国城市化进程加快,以及“蓝天工程行动”推进,北方地区清洁供暖正酝酿出巨大空间。近年来,我国核能供热,尤其华北和东北地区的核能供热项目,已经走进公众视野。

  目前,山东、河北、吉林等省均有意选择核能供暖。中核集团已针对北方地区清洁供暖需求,开发出“燕龙”泳池式低温供热堆,并与山东烟台、吉林省签署了相关项目合作协议。今年2月,国家能源局同意中广核联合清华大学开展国内首个核能供暖示范项目的前期工作,采用NHR200-II低温供热堆技术,在华北地区规划建设我国首个小型核能供暖示范项目。

  核能供暖的经济性、安全性到底如何?与“煤改电、煤改气”相比,核能供热有何优势?未来,核能供暖模式可否在北方地区大规模推广应用?

  核能供热存在空间

  “目前,燃煤仍然是我国冬季供暖的主要热源。”中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿说,“北方城镇70%的房屋是集中供热,其中,热电联产约占一半,剩下的一半是燃煤、燃气、锅炉房。”

  公开信息显示,我国采暖范围遍布17个省(区、市),占国土面积的60%以上,采暖人口达7亿。目前我国主要的供热方式为集中供热和分散供热,集中供热每年消耗煤炭超过5亿吨,供暖行业升级形势严峻。

  自清洁取暖行动启动以来,津京冀地区开始“煤改气、煤改电”工程,以缓解冬季频发的雾霾天气。但鉴于我国天然气资源稀缺的境况,在充分分析预估后,江亿认为,让天然气充当主要的基础供热,并不适用于我国国情。

  相关数据显示,目前我国天然气消费量2130亿平方米,其中自产1400亿平方米,进口730亿平方米,占国际天然气贸易总量的7%。未来天然气若占能源总使用量15%的目标,每年至少要进口4000亿平方米,占国际天然气贸易总量的40%。

  对此,江亿说:“这会使天然气‘坐地涨价’,若遭贸易战夹击,结果可想而知。”

  国家电网公司营销部副主任徐阿元表示,“煤改电”也正在遭遇电网负担加重、增容困难,电热转换率不高、浪费明显,成本高、需要政府补贴等实际问题。

  供暖的现状,促使业内研究、开发可利用可再生清洁能源的新路径。

  江亿认为,核能是城市清洁热源的重要补充。“由于城市化进程加快,供应侧本就不能满足需求侧。在热源紧张的情况下,取消燃煤供热及限制建设电厂使供需矛盾日益激化,这让整个供热产业处于两难状态。若采取核能供热,对缓解热源紧张、促进供热热源多元化具有重要意义。”

  经济性有优势

  据了解,核能供热有两种方式,一种为低温核供热,即单个模块供热能力在200MW左右,与400万平方米供热面积、10万人口规模的城市或县镇相对应。另一种是核电热电联产,单台1100Mwe机组供热能力超过2000MW,供热面积逾5000万平方米,对应125万人口规模的城市。

  江亿认为,在我国持续推进清洁供暖的大形势下,核能供热经济优势明显。“天然锅炉初投资为300元/kW,运行成本为70元/GJ;深层地热(取热不取水型)初投资为8500元/kW,运行成本为20元/GJ;而低温核供热堆初投资为3250元/kW,运行成本为8元/GJ,折合40元/GJ。”

  此外,核能供热还能有效调和北方地区热电比矛盾:燃煤热电联产热电比为1.3-2.5,燃气热电联产热电比为0.55-1,若采用核电热电联产,可增加源侧供热量,减少发电量。

  据了解,上世纪60年代,核能供热就在欧洲诞生,瑞典原型核动力反应堆Agesta作为世界上第一个民用核能供热的核电站,实现10年连续供热。此后,俄罗斯、保加利亚、瑞士、罗马尼亚等国也开始研发、建造核能供热系统。截至目前,全球应用最广泛的核能供热方式为热电联产,约有近60座反应堆热电联供,占所有运行核电机组的10%左右,主要分布在东欧。

  目前,我国北方多地均为缺热地区,包括中东部大城市、东北严寒地区诸多城市、内陆欠发达地区诸多城市、新疆局部地区以及各地区小县镇。江亿表示,核能供热战略布局可有效解决不同地区特有问题。“比如,由于核电站能源效率高,建设沿海核电站可有效解决北方东部沿海大城市热源紧缺问题;而低温小堆有供热时间长、成本低的特点,可解决严寒内陆地区清洁热源不足的问题。”

  也有业内人士表示,我国目前并无建成使用的核能供热项目,这种供暖方式的经济性和真实运行情况,还需实践检验。

  公众接受仍要做工作

  对于核能供热,除了经济性外,安全性更被社会所关注。

  据了解,池式堆是世界上被广泛应用的堆型,简单、安全、造价低廉。在多年的运行实践中,世界各国的池式堆都保持了良好的安全记录。而基于我国池式堆几十年的研究、设计、建造和运行经验,以及部分低温供热试验设施的运行数据,池式供热堆技术路线可行。

  尤其是,近年来,随着反应堆自然循环及远距离输热技术的发展,核能供热的安全性已大幅提高。目前,美国已有小型自然循环反应堆项目成功运行。运用自然循环技术后,反应堆能以较低富集度的铀燃料运行,降低核扩散风险。

  此前,我国核能供热还受远距离输热技术限制。对于“距100万人口以上大城市发展边界直线距离应不小于25km”的国家标准,我国20-30km的输送距离也让老百姓担忧。而引入大温差长途输热技术后,使核能供热站能安置在核安全距离以外。例如,位于山西省的太古供热管线距离超过40公里,克服了沿途地形复杂等难点,已成功运行两年。目前规划建设的一些长途输热项目输送距离已达70公里。

  “以前提到核电就一定会提安全问题,现今,在各种技术取得突飞猛进的进展后,供热领域使用核能后果可控,这在国内外专业报告中都解释得非常清楚。”江亿表示,“下一步我们就要研究如何将专业术语转化成科普的语言给老百姓讲清楚、讲明白,打消民众心理障碍,让老百姓实实在在地理解核能供热的战略意义,这就要求我们必须做好社会沟通工作。”

 
 
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