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首个核能清洁供热项目落地

《 中国能源报 》( 2019年06月03日   第 03 版)实习记者 赵紫原


核电供热实现了核电站能量的阶梯利用,提高了核电机组的热效率,有利于减少碳排放及烟尘排放,具有显著的社会效益。 


近日,山东省海阳市政府与国家电投山东核电有限公司举行关于共同推进海阳核电厂核能清洁供热项目签约仪式,标志着国内首个核能清洁供热项目正式落地,并进入全面实施阶段。据了解,预计今年冬天,稳定、清洁的核能将为海阳市70万平方米用户送去温暖,2021年具备满足海阳市内供热能力。


在国外,俄罗斯、瑞士等国家已有利用核能进行集中供热的成功案例,其中瑞士贝兹诺核电站已有30多年的核电机组热电联供经验。为解决环境污染问题,提高核电厂热能综合利用效率,我国开始试水“核电+供暖”模式。


“核电+供热”率先落地


核能供热,指以核反应堆替换燃煤锅炉或燃气锅炉为区域供热,称为“不冒烟的锅炉”。随着我国能源结构转型升级以及“蓝天保卫战”等行动推进,北方地区清洁供暖空间巨大,特别是近两年,核能供热项目频繁走进公众视野。


据中国科学院院士叶奇蓁介绍,核能供热主要有两种形式。一种为低温核供热堆,由于参数低可建在城市近郊;另一种是核电站热电联产,利用核电站的抽汽向热网供热,抽汽温度和压力根据热网需求、输热管线的长短决定。


业内专家认为,低温供热堆最能体现核能供热的优势。小堆作为新兴的商业热点被许多国家和核工业巨头所关注,1981年,我国学者提出研究开发“核能低温供热”的倡议,但至今没有建成一座商用供热堆。


中国核能行业协会专家委员会常务副主任赵成昆告诉记者:“与大堆相比,小堆可随用户需求决定容量大小,应急计划区大大减小,安全参数更高。但目前,经济性是小型堆发展的最大掣肘。此外,小堆的定位、潜力、条件等仍需进一步研究,形成法规还需一定时间。”


与小型堆供热相比,我国大型商用核电已具备完整的、与国际接轨的工业和安全标准,这也为核电热电联产提供了落地条件。此次海阳核能清洁供热项目以核电机组抽汽作为热源,通过配套工程和现有市政府热网实现向海阳多个区域供热。


提高核能综合利用效率


目前,我国北方运行及在建的核电站均以电力生产为唯一目的,通过技术创新和商业模式创新,“核电+供热”为核能综合利用开辟了新领域。  


据了解,中核辽宁核电有限公司于2015年启动了徐大堡核电供热项目,提出利用核电机组汽轮机低参数抽汽进行附近区域城市供热。2017年2月,辽宁核电有限公司向国家知识产权总局申报的“一种基于大型商用核电机组的热电联产方法”发明专利获得授权,这是我国第一个核电供暖专利。


辽宁核电副总经理葛政法曾公开表示:“按照目前葫芦岛地区的供暖价格,核电供暖能够确保基本的资本收益率要求。围绕以核电为龙头,核蓄风光水暖充七产业联动,多能互补,打造北方清洁能源基地的发展战略,我们会持续关注。”


记者注意到,近日在北京举办的“2019嘉兴高质量发展产业合作恳谈会”上,浙江省海盐县与中国核能电力股份有限公司签订《风电光伏核电余热供热项目战略合作框架协议》,计划投资46亿元打造海上风电、光伏资源及秦山核电余热资源为一体的多能互补示范基地。


国家电投科技与创新部副主任赵伟明告诉记者:“核电机组汽轮机低参数抽汽进行城市区域性供热,实现了核电站能量的阶梯利用,提高了核电机组的热效率,有利于减少该区域碳排放及烟尘排放,具有显著的社会效益。”


发展模式受限制


依据我国相关法规,以核反应堆为中心,在核电站外围依次设立禁区、限制发展区、应急计划区和评价区。其中,应急计划区的半径为10公里,区内不得有10万人以上的城镇,且不宜有人口密度超过10000人/平方公里的人口聚集区;在40公里半径范围内作为辐射剂量的评价区,不宜有100万人口以上的城镇。


山东海阳核电站位于海阳市邵家庄村,厂址距海阳市区22公里。专业人士告诉记者:“海阳核能供热项目中,热核电站反应堆工作参数高,必须按照核电站选址规程建在远离居民区的地点,而热汽直供范围有限,需分布式就地直供,远距离输送热值损失较多。同时,受热力管网建设成本、燃料和设施的安保成本等因素影响,其发展受一定程度的限制。”


此外,我国核电热电联产模式受地理位置限制。据中电联发布的《中国电力工业现状与展望(2019)》显示,截至2018年,我国(大陆地区)投入商业运行的核电机组共44台,在建核电机组13台。分省份看,全国有核电的省份增加到8个,与上年相比增加了山东。其中,广东、浙江和福建核电装机容量排名前三。


对此,赵伟明表示:“我国核电机组大多分布在秦岭淮河线以南的沿海地区,地处亚热带,冬季短且少严寒。如果将此区域核电站进行供热改造,那经济性提升不明显,东北地区沿海的核电机组用来供热具有较大空间。”


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