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酷游平台地址ku115:核能供暖来了!

发布时间:2022年11月21日
  • 2022-11-20,微信号“中国新闻周刊”首发。 最近,大连瓦房店市红沿河镇实现了核能供暖,这是东北首个核能供暖项目。

    事实上,这并不是全国第一个相关项目,2021年以来,浙江海盐、山东海阳等地陆续实现核能供暖。

    近几年,随着煤炭等化石能源价格大涨,核能的综合效益一再被关注。甚至不少行业内专家预测,随着核能安全性的提升和“零碳”环保城市概念的推广,核能供暖将全面进入“窗口期”。

    核能供暖未来会大规模推广吗?核能供暖足够安全吗? “窗口期”来临?

    红沿河镇并不是国内核能供暖的第一个地方。此前不论是浙江海盐还是山东海阳,都已经率先实行核能供暖。 同样位于东北地区的佳木斯核能供暖项目,也在有序推进。 国家电力投资集团有限公司核能总工程师、“国和一号”总设计师郑明光告诉中国新闻周刊,核能供热一般是将核电厂经过高中压缸发电后蒸汽产生的部分热量,传递给热力公司,再经过供热管网送至终端用户,在这个过程中,完成了热量交换。 “核能本质上是一种能源形式。反应堆建成之后,具体怎样利用要看具体需求,比如可以用来发电、供热,也可以用来制氢、淡化海水,未来根据场景与经济性情况,还可能探索更多使用空间。”郑明光说。 在不少业内专家看来,最近几年,可能是核能供暖发展的“窗口期”。 近期,国家对核能发展的支持力度有所提升。今年以来,国内已有5个核电项目、10台核电机组获得核准,为近14年最多。 此外,根据《“十四五”规划和2035远景目标纲要》,到2025年,我国核电运行装机容量要达到7000万千瓦。

    中国核学会理事长王寿君在8月举办的国际核工程大会上表示,预计2022~2025年间,中国将保持每年6~8台核电机组的核准开工节奏;到2035年,中国核电在总发电量中的占比将达到10%,相比2021年翻倍。 随着过去一年石油、天然气价格创下历史新高,国际原子能机构调高了核电预期:到 2050年,世界核电发电容量将比2020年多一倍,比头一年的预期值高了10%。 快速增加的核电项目,无疑为核能供暖提供了机遇。

    郑明光认为,如果在核电建设的初期,就考虑将核电与城市供热管网相连接,将大大提升供电供暖的互联性,这样的热电联供的模式将会越来越多。 此外,与耗资不菲、建造周期漫长的传统大型核电站相比,30万千瓦以下的小型核反应堆(以下简称“小堆”)造价更低、更易建造、更安全灵活,在业内被认为更适宜为城市供暖。 在郑明光看来,利用“小堆”实现中小型城市的供热,未来会越来越普及。

    2020年,国家电投集团就与黑龙江省克山县政府签订合作协议,共同推动核能供热“小堆”落地。 在没有“小堆”的情况下,目前中小居民点的供暖一般采用怎样的方案? 北京能研管理咨询有限公司技术总监焦敬平告诉中国新闻周刊,目前不少中小居民点还在使用传统的锅炉房供暖,大城市则更多是集中供暖。 比如,刚刚实现核能供暖的红沿河镇,此前就是依靠12个锅炉房实现供暖。 “‘小堆’发生事故概率已经非常低,相比煤炭对环境带来的污染,‘小堆’清洁、低碳、环保,安全性也更有保证,所以‘小堆’是将来发展的重要趋势。”郑明光说。

    经济合作与发展组织(OECD)核能机构近日发布的研究报告《模块化小堆:挑战与机遇》(以下简称《报告》)指出,全球目前已总计推出超过70种“小堆”设计,比2018年增加了40%,而商业化进程最快的“小堆”,均基于已经积累数十年运行和监管经验的大型轻水堆设计。 我国自主研发的“小堆”——玲龙一号(ACP100),于2016年4月成为全球首个通过国际原子能机构通用安全审查的小型核反应堆。

    环保账与经济账

    核能供暖更重要的优势在于其环保效益。

    郑明光说,我国北方拥有漫长的采暖期,冷空气一来,就会使煤炭燃烧带来的污染空气南下,进而对整个国家的空气质量产生影响。因此如果部分区域换成核能供暖,那么在冬季,对整个国家的空气质量都会改善。 据测算,红沿河核能供暖项目投产后每年将减少标煤消耗5726吨,减排二氧化碳1.41万吨、烟尘209余吨、二氧化硫60余吨、氮氧化物85余吨、灰渣2621吨,将有效改善供暖区域大气环境。 浙江海盐的核能供暖项目全部建成投产后,年供热量将达到70.4万吉焦,相对于南方地区电取暖方式,每年可节约电能消耗1.96亿度;相对于燃煤火电机组每年可减少燃用标煤约2.46万吨,相应每年减排二氧化硫1817吨、氮氧化物908吨、二氧化碳5.9万吨。

    事实上,核能的利用以及核能供暖,本身就是我国碳达峰行动方案中的重要内容。 2021年10月26日,国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》明确提出“积极安全有序发展核电”“积极稳妥开展核能供热示范”。 毫无疑问,在正常运行状态下,核能供暖相比传统的锅炉房、小火电更具环保效益。但居民日常缴纳的供暖费,能否覆盖核能供暖的建设成本呢? “如果只考虑核电站产生的余热去供暖,核能供暖成本确实不高。但如果从整个核能生命全周期来看,早期投资比较大。”焦敬平表示。 前述《报告》指出,“小堆”不能从单堆的规模经济中受益,“批量建设”势在必行,但其大规模部署仍面临一系列挑战。 “现在如果大面积推广‘小堆’供暖,面临的重要问题就是价格。因为在我国,不论水价、电价还是热价,都具有公益性,目前很多城市热价已经多年没有上涨。”郑明光说。 郑明光分析,如果供热价格一直较低,即使“小堆”核能供暖的环保效应强,但经济性差,在市场经济下,企业的投资意愿必然会下降。 他坦言,“如果按照目前天然气供热价格收费,‘小堆’可以盈利,但是如果按照目前较为普遍的30元/GJ来评估,‘小堆’供热的经济性将很难保证,很可能亏损。”

    事实上,最近两年,随着煤炭价格的持续上涨,不少传统的供热企业同样面临着亏损。 郑明光认为,即使主要为供热设计的反应堆,也需要进行多用途设计。他说,“如果仅冬天使用,设施维护和人员成本就会非常高。包括热电联供、工业制气等都可以与供热功能一同设计。” 安全性疑虑 在不少业内专家看来,不论从环保属性看,还是能源可持续发展角度看,核能在供暖领域,都存在一定优势。 但对于公众而言,对核能供暖的考量,不仅是经济性和环保性。 焦敬平坦言,即使业内对核能供暖的优势了解得非常清晰,但在推广层面,公众的反应还是不少地方优先考虑的。“现实情况是,民众都希望利用清洁高效的能源,但都不希望将核反应堆建在自己家门口。”他说。 与建设在沿海的大型核电厂相比,“小堆”的“邻避效应”会更明显。中国电力发展促进会核能分会秘书长汪永平曾对媒体表示,根据项目建设目标,“小堆”适宜布置在距离负荷中心较近的城市或工业园区周边,周边居民和工作人员密度明显大于大型核电厂周边,公众的抵触、排斥情绪相对较大。 根据世界核协会的数据,1996年,核能占全球能源供应的17%,到2022年已降至10%左右。2011年日本福岛核灾难发生后,全球反核情绪高涨,德国、日本甚至宣称要“去核化”,宣布逐步淘汰核电站。

    在美国,2012年以来,已有12座核反应堆被关闭。美国能源信息署预计,到2050年,美国的核能发电份额将从目前的20%下降至11%。 不过,目前,全球核电技术已经发展到第三代,第四代仍在研发试验阶段。中国目前自主掌握三代核电技术,代表性技术是“国和一号”和“华龙一号”。

    郑明光表示,日本福岛核电站运行的是第二代核反应堆。相比第二代核反应堆,目前建设的第三代核反应堆,安全性提升了上百倍。 他说,在设置了完整严重事故与堆芯熔毁应对措施之后,中国的三代核电技术已经“不再存在福岛核电堆芯融化后放射性释放的场景或可能性”。 他进一步解释,目前国内三代核电技术的设计标准,充分考虑了一些极端情况,比如强地震、海啸、天文潮、火灾、电磁干扰、飞射物等。

    在郑明光看来,目前全世界对核能的看法,也是在不断变化的,特别是今年由于俄乌冲突造成能源短缺的情况下,欧盟已正式将核能归类为“绿色能源”。 欧盟成员国迅速采取“促核”行动:在比利时,政府已宣布将该国剩余的两座核反应堆的寿命延长10年;波兰开始建造该国第一座核电站;捷克计划同时建造几座核反应堆;法国一度考虑关闭其58座核反应堆中的14座,但现在已着手研发下一代技术。近期,美国的态度也发生转变。美国总统拜登同意向加利福尼亚州一所即将退役的核电站提供60亿美元援助,维持其继续运营。在西弗吉尼亚州,长达数十年的核电禁令近期遭到废除。怀俄明州、爱达荷州的私人机构和国家实验室则加快脚步,开始投资建造下一代核反应堆。

    郑明光认为,从能源本身角度考虑,核能其实是人类的终极能源。他说,“未来如何在安全基础上更充分、经济地利用核能,是全球必须作出的选择。”

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