隨著我國城市化進程加快，以及“藍天工程行動”推進，北方地區(qū)清潔供暖正醞釀出巨大空間。近兩年，核能供熱頻繁見諸媒體，尤其華北和東北地區(qū)的核能供熱項目，已經(jīng)走進公眾視野。
據(jù)了解，目前山東、河北、吉林等省均有意選擇核能供暖。中核集團已針對北方地區(qū)清潔供暖需求，開發(fā)出“燕龍”泳池式低溫供熱堆，并與山東煙臺、吉林省簽署了相關項目合作協(xié)議。今年2月，國家能源局同意中廣核聯(lián)合清華大學開展國內(nèi)首個核能供暖示范項目的前期工作，采用NHR200-II低溫供熱堆技術，在華北規(guī)劃建設我國首個小型核能供暖示范項目。
核能供暖的經(jīng)濟性、安全性到底如何?與“改電、改氣”相比，核能供熱有何優(yōu)勢?未來，核能供暖模式可否在北方地區(qū)大規(guī)模推廣應用?記者就此進行了采訪。
核能供熱存在空間
“目前，燃煤仍然是我國冬季供暖的主要熱源。”中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任江億說，“北方城鎮(zhèn)70%的房屋是集中供熱，其中，熱電聯(lián)產(chǎn)約占一半，剩下的一半是燃煤、燃氣、鍋爐房。”
公開信息顯示，我國采暖范圍遍布17個省、市、自治區(qū)，占國土面積的60%以上，采暖人口達7億。目前我國主要的供熱方式為集中供熱和分散供熱，集中供熱每年消耗煤炭超過5億噸，供暖行業(yè)升級形勢嚴峻。
自清潔取暖行動啟動以來，津京冀地區(qū)便開始“煤改氣、煤改電”工程，以緩解冬季頻發(fā)的霧霾天氣。但鑒于我國天然氣資源稀缺的境況，在充分分析預估后，江億認為，讓天然氣充當主要的基礎供熱，并不適用于我國國情。
相關數(shù)據(jù)顯示，目前我國天然氣消費量2130億平方米，其中自產(chǎn)1400億平方米，進口730億平方米，占國際天然氣貿(mào)易總量的7%。未來天然氣若占能源總使用量15%的目標，每年至少要進口4000億平方米，占國際天然氣貿(mào)易總量的40%。
對此，江億指出：“這會使天然氣‘坐地漲價’，若遭貿(mào)易戰(zhàn)夾擊，結(jié)果可想而知。”
國家電網(wǎng)公司營銷部副主任徐阿元在今年的清潔供暖峰會上表示，“煤改電”也正在遭遇電網(wǎng)負擔加重、增容困難，電熱轉(zhuǎn)換率不高、浪費明顯，成本高、需要政府補貼等實際問題。
供暖的現(xiàn)狀，促使業(yè)內(nèi)研究、開發(fā)可利用可再生清潔能源的新路徑。
江億提出，核能是城市清潔熱源的重要補充。“由于城市化進程加快，供應側(cè)本就不能滿足需求側(cè)。在熱源緊張的情況下，取消燃煤供熱及限制建設電廠使供需矛盾日益激化，這讓整個供熱產(chǎn)業(yè)處于兩難狀態(tài)。若采取核能供熱，對緩解熱源緊張、促進供熱熱源多元化有重要意義。”
經(jīng)濟性有優(yōu)勢
據(jù)了解，核能供熱有兩種方式，一種為低溫核供熱，即單個模塊供熱能力在200MW左右，與400萬平米供熱面積、10萬人口規(guī)模的城市或縣鎮(zhèn)相對應。另一種是核電熱電聯(lián)產(chǎn)，單臺1100Mwe機組供熱能力超過2000MW，供熱面積逾5000萬平米，對應125萬人口規(guī)模的城市。
江億認為，在我國持續(xù)推進清潔供暖的大形勢下，核能供熱經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。“天然鍋爐初投資為300元/kW，運行成本為70元/GJ;深層地熱(取熱不取水型)初投資為8500元/kW，運行成本為20元/GJ;而低溫核供熱堆初投資為3250元/kW，運行成本為8元/GJ，折合40元/GJ。”
此外，核能供熱還能有效調(diào)和北方地區(qū)熱電比矛盾：燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比為1.3-2.5，燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)熱電比為0.55-1，若采用核電熱電聯(lián)產(chǎn)，可增加源側(cè)供熱量，減少發(fā)電量。
據(jù)了解，上世紀60年代，核能供熱就在歐洲誕生，瑞典原型核動力反應堆Agesta作為世界上第一個民用核能供熱的核電站，實現(xiàn)十年連續(xù)供熱。此后，俄羅斯、保加利亞、瑞士、羅馬尼亞等國也開始研發(fā)、建造核能供熱系統(tǒng)。截至目前，全球應用最廣泛的核能供熱方式為熱電聯(lián)產(chǎn)，約有近60座反應堆熱電聯(lián)供，占所有運行核電機組的10%左右，主要分布在東歐。
目前，我國北方多地均為缺熱地區(qū)，包括中東部大城市、東北嚴寒地區(qū)諸多城市、內(nèi)陸欠發(fā)達地區(qū)諸多城市、新疆局部地區(qū)以及各地區(qū)小縣鎮(zhèn)。江億指出，核能供熱戰(zhàn)略布局可有效解決不同地區(qū)特有問題。“比如，由于核電站能源效率高，建設沿海核電站可有效解決北方東部沿海大城市熱源緊缺問題;而低溫小堆有供熱時間長、成本低的特點，可解決嚴寒內(nèi)陸地區(qū)清潔熱源不足的問題。”
也有業(yè)內(nèi)人士表示，我國目前并無建成使用的核能供熱項目，這種供暖方式的經(jīng)濟性和真實運行情況，還需實踐檢驗。
公眾接受仍要做工作
對于核能供熱，除了經(jīng)濟性，安全性更被社會所關注。
記者此前從低溫供熱業(yè)內(nèi)專家處了解到，池式堆是世界上被廣泛應用的堆型，簡單、安全、造價低廉。在多年的運行實踐中，世界各國的池式堆都保持了良好的安全記錄。而基于我國池式堆幾十年的研究、設計、建造和運行經(jīng)驗，以及部分低溫供熱試驗設施的運行數(shù)據(jù)，池式供熱堆技術路線可行。
尤其近年來，隨著反應堆自然循環(huán)及遠距離輸熱技術的發(fā)展，核能供熱的安全性已大幅提高。目前，美國已有小型自然循環(huán)反應堆項目成功運行。運用自然循環(huán)技術后，反應堆能以較低富集度的鈾燃料運行，降低核擴散風險。
據(jù)了解，此前我國核能供熱還受遠距離輸熱技術限制。對于“距 100 萬人口以上大城市發(fā)展邊界直線距離應不小于25km”的國家標準，我國20-30km的輸送距離也讓老百姓擔憂。而引入大溫差長途輸熱技術后，使核能供熱站能安置在核安全距離以外。例如，位于山西省的太古供熱管線距離超過40公里，克服了沿途地形復雜等難點，已成功運行兩年。目前規(guī)劃建設的一些長途輸熱項目輸送距離已達70公里。
“以前提到核電就一定會提安全問題，現(xiàn)今，在各種技術取得突飛猛進的進展后，供熱領域使用核能后果可控，這在國內(nèi)外專業(yè)報告中都解釋得非常清楚。” 江億表示，“下一步我們就要研究如何將專業(yè)術語轉(zhuǎn)化成科普的語言給老百姓講清楚、講明白，打消民眾心理障礙，讓老百姓實實在在地理解核能供熱的戰(zhàn)略意義，這就要求我們必須做好社會溝通工作。”
