北極星核電網(wǎng)訊:繼山東海陽核電建成投運國內(nèi)首個核能商業(yè)供熱項目后，核能供熱逐漸走進(jìn)公眾視野。作為清潔供暖的實現(xiàn)途徑之一，核能低碳供暖的優(yōu)勢也正在顯現(xiàn)。據(jù)了解，在我國核電起步之地浙江省海鹽，以秦山核電站為依托的海鹽縣核能供暖節(jié)能工程示范項目目前也正在推進(jìn)建設(shè)。
此外，黑龍江、吉林、遼寧等地小型模塊化供熱堆、大型熱電聯(lián)產(chǎn)核電項目也在開展項目前期工作。業(yè)內(nèi)分析人士認(rèn)為，隨著我國降碳和清潔取暖進(jìn)程加快，核能供熱正迎來全新發(fā)展“窗口期”。
清潔供暖需求增多，核能供熱進(jìn)入“賽道”
中國核電清潔供暖示范工程籌備組組長陳仁宗日前介紹：“我國冬季供暖面積以年均約10%的增速增長，截至2019年底，全國集中供熱面積已達(dá)110億平方米，北方城鎮(zhèn)供暖能耗為1.91億噸標(biāo)煤，約占建筑總能耗1/4。北方供暖需求增長快，但熱源在減少，需要大力發(fā)展包括核能供暖在內(nèi)的清潔能源供暖。”
國家發(fā)改委、國家能源局等10部委于2017年聯(lián)合印發(fā)的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021）》指出，加強清潔供暖科技創(chuàng)新，研究探索核能供暖，推動現(xiàn)役核電機組向周邊供暖，安全發(fā)展低溫泳池堆供暖示范。
核能供暖在山東率先落地。山東省人民政府2018年發(fā)布的《山東省冬季清潔取暖規(guī)劃（2018-2022）》明確，積極推進(jìn)核能取暖示范項目研究論證。2019年11月，國家電投依托海陽核電項目開展核能供熱試點，核能供熱首期項目第一階段正式投運。
公開信息顯示，海陽核電核能供熱項目一期供熱70萬平方米，兩個供暖季對外供熱累計約58.2萬吉焦，節(jié)省原煤3.2萬噸，減排二氧化碳5.5萬噸。“今年11月，海陽核電核能供熱二期450萬平方米工程將建成投運。投產(chǎn)后，將替代海陽市現(xiàn)有的10臺燃煤鍋爐。”山東核電有限公司設(shè)計管理處副處長程昭介紹。
浙江省發(fā)改委此前發(fā)布的《海鹽縣集中供熱規(guī)劃（2021-2030年）》明確，由秦山核電基地以及規(guī)劃建設(shè)的核設(shè)施，近期對中心城區(qū)和澉浦鎮(zhèn)進(jìn)行集中供暖，中遠(yuǎn)期拓展至海鹽縣全域，規(guī)劃至2030年集中供暖面積達(dá)到1000萬平方米。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，目前核電企業(yè)已在河北、貴州、山東、吉林、黑龍江、青海、甘肅、遼寧、內(nèi)蒙古、陜西等省區(qū)開展了廠址普查、初可、可研和前期對接等工作，以期推動核能供熱實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
供熱可靠性已有驗證，我國將繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計方案
安全是核電產(chǎn)業(yè)的生命線，亦是核能實現(xiàn)綜合利用的生命線，核能供暖的安全性因此備受關(guān)注。
大型電站供暖方面，程昭介紹，其供熱原理是從核電機組二回路抽取蒸汽作為熱源（熱源沒有放射性），通過廠內(nèi)換熱首站、廠外供熱企業(yè)換熱站進(jìn)行多級換熱，經(jīng)市政供熱管網(wǎng)將熱量傳遞至最終用戶。“多級換熱過程中沒有介質(zhì)交換，因此不用擔(dān)心會發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏等問題。”
對于中核集團(tuán)的“燕龍”池式反應(yīng)堆，陳仁宗介紹：“池式反應(yīng)堆熱容量大，即使不采取任何余熱冷卻手段，池水可確保堆芯不會裸露。嚴(yán)重事故下，反應(yīng)堆可實現(xiàn)自動停堆，即使無任何干預(yù)，也可實現(xiàn)26天堆芯不熔毀。而且池式反應(yīng)堆的放射性源小，系統(tǒng)簡單，退役時間短。”
據(jù)了解，核能供暖在國際上已有不少先例。資料顯示，目前全球約有57座商用反應(yīng)堆發(fā)電的同時，產(chǎn)生熱水或蒸汽用于區(qū)域供熱，主要分布于東歐。這些項目超過1000堆年的運行經(jīng)驗驗證了核能供熱的安全性與可靠性。
中國電力發(fā)展促進(jìn)會核能分會副會長田力認(rèn)為，基于我國核電和反應(yīng)堆技術(shù)基礎(chǔ)，核能供熱技術(shù)是可行的，安全也有保障。“不同的堆型技術(shù)方案各有特點，設(shè)計內(nèi)容總體符合核安全要求和發(fā)展方向，各單位今后將繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計方案，進(jìn)一步分析技術(shù)可行性和經(jīng)濟性。”
核能供熱是復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，經(jīng)濟性短板待補
核能供熱要想實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣，經(jīng)濟性是必不可少的條件。
小型堆方面，田力表示，根據(jù)設(shè)計單位提供的初步投資估算和財務(wù)分析，一座40萬千瓦熱功率的池式堆廠界內(nèi)總投資為16.3億元，建設(shè)周期約2―3年，投產(chǎn)后每年運行成本約11800萬元，其中燃料成本4000萬元。
田力進(jìn)一步指出，池式堆的設(shè)計運行壽命可達(dá)60年，按照折舊年限30年、供暖期150天、滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)前提下初步計算，熱源部分包括燃料、設(shè)備折舊和人工在內(nèi)的不含利潤的純運營成本不超過25元/吉焦，單純?nèi)剂铣杀静怀^10元/吉焦。相比之下，燃煤鍋爐約30元/吉焦，燃?xì)忮仩t約110元/吉焦。“若由相同規(guī)模燃煤鍋爐供熱，年消耗煤炭約40萬噸，以5500大卡動力煤500元/噸的價格為參考，供熱期150天/年計算，燃煤費用高達(dá)2億元。”
對于大堆供熱的經(jīng)濟性，一位核電設(shè)計單位人士表示，大型堆長距離大溫差供熱短期難以實現(xiàn)盈利，60千米以上供熱成本超過40元/吉焦，按目前熱價盈利較難。“超遠(yuǎn)距離輸送蒸汽，35公里以上會距離存在到戶溫度不足問題，而且汽水接力供熱需考慮汽、熱負(fù)荷的季節(jié)性不同步問題。”
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，核能供熱市場是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，涉及供給側(cè)和需求側(cè)的市場、技術(shù)和經(jīng)濟的分析研究。深入細(xì)致做好核能供熱市場及適配性分析研究，對于優(yōu)化區(qū)域能源結(jié)構(gòu)、區(qū)域清潔供暖及零碳供熱有重要作用。“目前核電企業(yè)也在呼吁，希望政策能給予核能供熱價格更多支持。”
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