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北方地区清洁取暖有了新选择
262 2019/12/18

冬季供暖是关系国计民生的大事。国家统计局预计,我国供暖面积到2020年将达到129亿平方米。必须看到的是,目前我国供暖能源结构依然以煤炭为主,供暖系统中有60%以上的热源来自于燃煤锅炉或燃煤的热电生产。

近期,全国首.个核能清洁供热商用示范工程在海阳投入运营,70万平方米居民和公共建筑告别烧煤取暖的历史,用上清洁能源。

核能供热,简而言之,就是以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方式,是解决城市能源供应、减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。

城市集中供热所需温度不高,现有的核能技术较易满足要求。目前,正在发展的核能供热方式有三种:热电联供核电站,从核电机组中抽取高温高压蒸汽作为热源,采用多级换热技术,实现水汽换热、水水换热,反应堆工作参数高,必须按照核电站选址要求建在远离居民区的地点;城市集中供热专用低温供热堆,可以输出100℃左右的热水供城市应用,反应堆工作参数低,安全性好,有可能建造在城市近郊;化学热管远程核供热系统,是正在研究的先进技术,利用高温气冷堆产生的900℃左右的高温热源,进行可逆反应,可将核热送到远处供大片地区使用。其中,海阳核电厂已经成功实现从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,经市政供热管网将热量传递至*终用户。

目前,我国小型供热堆堆型主要有高温气冷堆、玲龙一号(ACP100)及NHR200低温供热堆等系列。小型堆即小型先进模块化多用途反应堆。国际原子能机构(IAEA)将其定义为30万千瓦以下的核反应堆,相对于大型核电机组具备三大特点:高安全性、模块化设计、用途广泛,可应用于工业供热供汽、城市供暖、海水淡化等诸多方面。

本世纪初,IAEA就提出了积极鼓励研发小型堆的倡议,世界核能发达国家在发展大型核电机组的同时,也都在积极研发模块式小型堆——俄罗斯有5种不同的小堆原型堆正在同步研发;美国政府投入4.52亿美元支持为期5年的小堆研发计划,包括巴威公司(B&W)、西屋公司在内的美国多家企业提出了6种不同的小堆设计。

在我国,小型堆发展进程走在国际前列。《电力发展“十三五”规划》已将开展小型智能堆的自主创新列为电力发展“十三五”的重点任务,《核电中长期发展规划》明确指出,要适时开展小型堆核电示范项目建设,《能源技术创新“十三五”规划》也将建设模块化小型堆和低温供热堆示范工程纳入示范实验类进行重点发展。而且,相关核行业公司及高等院校均开展了小型堆的前期工作——2017年11月,中国原子能科学研究院在北京正式发布了自主研发可用来实现区域供热的“燕龙”泳池式低温供热堆;2019年7月,中核集团启动海南昌江的玲龙一号示范工程,工程计划于2019年12月底开工建设,建设周期约为65个月;NHR200低温供热堆技术是清华大学历时20余年开发完善,具有自主知识产权的先进小型堆,其技术在国际上保持领.先地位。

小型供热堆作为一种安全、清洁、经济、高能量密度的供热系统,安全性高、系统简单、运行维护简便、燃料与设备技术成熟,具有“零堆熔、零排放、易退役、投资少”等突出优点,因此建设周期短、选址灵活,可以贴临城市建设,非常适合在我国北方尤其是京津冀鲁地区推广应用。

有关专家多次呼吁,小型堆可以替代化石能源为北方采暖地区城市供热,极大缓解北方城市供暖期雾霾问题;同时,因其具有适用性广、建设周期短、一次性投入低等特点,是替代燃煤热电厂、供热锅炉的良好选择。特别是低温核供热堆,因其具备内在安全、结构简单和经济合理的优势,将会成为应对减排和气候变化、缓解能源及环境问题的有力措施。



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