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核能供热面面观

2019-01-02 10:44来源:经济日报

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  作者:中国核科技信息与经济研究院工程师 李言瑞,副研究员 童朴

  近年来,我国北方冬季频繁出现大范围长时间雾霾天气,对人们日常出行以及身心健康产生不良影响。其中,北方冬季雾霾严重的主要原因是燃煤取暖。而作为清洁安全、低碳高效的能源形式,核能不排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和烟尘颗粒物,非常适用于治理雾霾。

  利用核能供热低碳清洁,环保效益显著。以一座400MW的供热堆为例,每年可替代32万吨燃煤或1.6亿立方米燃气,而放射性物质排放仅为燃煤的2%。与煤炭相比,核能可减少排放二氧化碳64万吨、二氧化硫5000吨、氮氧化物1600吨、烟尘颗粒物5000吨;与天然气相比,可减少排放二氧化碳20万吨、氮氧化物800吨、烟尘颗粒物31吨。

  目前,核能供热产业已在我国北方地区积极推进。按照我国政府应对全球气候变化做出的承诺,以及清洁供暖发展目标,低温核供热技术正迎来新的历史发展机遇。中核、中广核和国家电投三大核电集团以及清华大学已经在9个省份、24个城市开展了相关厂址普选和产业推广工作。

  核能供热具有热电联供和专用低温堆供热两种方式。目前,国外有58座核电机组采取热电联产方式为区域居民供热,供应建筑面积达7000多万平方米。而自1964年瑞典阿杰斯塔反应堆开始民用供热以来,全球共建设了200多座池式反应堆,积累了1万多堆年的安全运行经验。目前,国内主要有3种低温供热堆技术:分别是中核集团的“燕龙”池式低温供热堆、清华大学的壳式低温供热堆以及国家电投正在开发的微压闭式回路供热堆。

  从核能供热技术来看,池式低温供热堆比较有代表性。池式低温供热堆是将反应堆产生的热量通过两级换热传递给供热回路系统,并与热网连接,将热量输送到千家万户。这种反应堆将堆芯放在一个常压水池的深处,利用水层的静压力提高堆芯出口水温,以满足城市供热的温度要求。目前,我国已建成10多座池式反应堆。

  核能供热成本可控,价格具有竞争力,是集中供热的理想热源。经初步投资估算,400MW池式堆首堆建成后,可供热面积约1000万至2000万平方米,相当于能为40万至80万人口供暖。批量化后,供热价格可低至每平方米13元以下,在全年5个月供暖期内,相当于每100平方米的房子年供热费用在1300元以下,远低于每平方米27元至30元的燃气,以及每平方米2元至30元的电供热价格。同时,每年可节约碳税和运输成本约3000万元。

  核能不仅可用于冬季供暖,夏季也能用于集中制冷。推动核能制冷等产业发展,既能落实绿色低碳的能源发展战略,又可有效支撑城镇化建设,社会效益显著。随着我国能源供给侧结构性改革,以及清洁能源发展和核能的多用途应用,相信在不远的未来,核能将成为人们心中的理想选择。那时,将天更蓝、水更清、阳光明媚,人们将更加快乐地建设“美丽中国”。

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