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中国能源报:低温核供热堆再谋产业化

更新时间: 2017-4-23 21:34:41 来源: 中国能源报

 

 

 
中国的低温核供热堆眼下正面临着新的历史机遇。
 
  日前,中广核与清华大学、中国核建联合签署“低温核供热堆产业化合作协议”,三方将通过强强联合和优势互补,推进低温供热堆在中国的商业化和产业化。在我国有近三十年研究历史的低温核供热技术再度进入公众视野。
 
  业内认为,低温核供热堆属于国内顶尖、国际领先的核能技术,经过多年的技术创新和推广努力,已具备商业化和产业化的条件。
 
 
酝酿已久未结果
 
  据了解,核能供热的历史最早可追溯至上世纪60年代。从70年代开始,前苏联、加拿大、德国、瑞士及法国等国家进行专门用于核供热堆的研究与开发,主要涉及壳式和池式等技术路线。但到目前为止,世界上没有特别成功的商运先例。近年来,俄罗斯一直在推动核能供热,以此解决其高寒地区冬季的取暖问题。
 
  而我国在核能供热领域的研究始于上世纪80年代初。 1981年,清华大学研究人员首先在我国中小型动力堆会议提出开展低温核供热研究的建议(以池式供热堆为论述依据)。之后的十年时间里,我国实现首次核能低温供热实验、清华大学5MW核供热试验堆获国家科委批复、低温核供热正式列为国家“七五”科技攻关项目、50MW低温核供热堆一次成功完成72小时满功率连续运行实验。90年代初,50MW低温核供热堆热电联供运行和低温制冷运行成功,成为世界上首座投入运行的“一体化全功率自然循环”低温核供热试验反应堆。
 
  对于业界关注和讨论的200MW 商用堆,记者从专家处了解到,清华大学在“八五”期间完成其关键技术攻关和以热电联供、制冷空调、海水淡化等实验为代表的供热堆综合利用技术研究与开发,以及商用示范堆工程可行性研究、初步设计和工程前期准备。“九五”期间,核供热堆技术推广应用相关的工程验证实验完成。之后,大庆200MW 核供热堆初步安全分析报告和环境影响评价报告等许可证申请文件通过了国家有关部门审查。
 
  该专家介绍, 200MW 壳式核供热堆采用一体化、自稳压、全功率自然循环、非能动安全系统和水力驱动控制棒等先进技术,具有安全性高、运行可靠、放射性隔离措施完善,可在热用户附近建设等特点。而且,低温核供热堆技术应用领域广泛,尤其是海水淡化技术的应用前景广阔。“我国 200MW 低温核供热堆已形成拥有完全自主知识产权的技术体系,眼下正处于商用示范堆建设(未建)、进而实现产业化的阶段。”
 
  中国核建方面的公开资料显示,我国目前已经开发了NHR200-Ⅰ型和NHR200-Ⅱ型两种型号的核供热堆。NHR200-Ⅰ型供热堆主要用于城市供热、热法海水淡化工艺,NHR200-Ⅱ型供热堆主要用于工业蒸汽、热膜混合海水淡化工艺。
 
 
抢抓机遇促推广
 
  作为我国独立开发的拥有完全自主知识产权的高新技术,低温核供热堆技术曾在1995年第八届全国人民代表大会第三次会议的政府工作报告中被列为5项有代表性的取得突破性进展的科技成果之一。1996年,其被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》。进入新世纪,低温供热堆被列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录(2000 年修订)》。
 
  然而,随着核电技术更新换代加快,模块式小型压水堆供热近年来颇受关注,核电企业也在积极推进可研和厂址选择。相比之下,低温核供热堆似乎在淡出公众视野。
 
  据了解,辽宁阜新、天津两市曾批准深水池核供热示范工程立项,沈阳市做过低温供热堆可行性研究。业内也曾呼吁在哈尔滨建成我国首座核供热工程示范堆。
 
  上述专家指出,国家政策和公众接受是多年来制约低温堆技术推广的关键因素。而市场需求、推广模式、资金投入等也很重要。“能源资源稀缺、环境污染严重是当下最大的现实,传统供热已经向清洁高效供热转变,热电联产、超低排放等很受推崇。与之相比,核能供热在资源利用、环保方面优势明显。”
 
  相关研究资料显示,以热功率为200MW 的核供热堆代替同等规模的燃煤锅炉房,每年可减少25 万吨煤炭运输量,减少38.5 万吨二氧化碳、0.6 万吨氧化硫、0.16 万吨氧化氮、0.5 万吨烟尘和5万吨灰渣排入环境。若代替燃油锅炉房,每年减少10万吨燃油运输量,少排入环境1 800 吨氧化硫、619 吨氧化氮和49.2 吨灰渣。
 
  据了解,目前在国内主要推广低温供热堆技术的主体为中国核建旗下的中核能源。2013年年初,中核能源与中电投电力工程公司签署《吉林白山核供热堆项目工程建设总承包联合体协议书》,使得吉林白山核能供热项目有了重大进展。业内当时认为,这是壳式一体化核供热堆技术在经历十几年的市场推广挫折努力后,通过体制、机制创新而取得的重大突破。
 
  “随着我国北方城市集中供热面积的逐渐扩大,核供热堆在区域供热领域的竞争优势将逐步体现,潜在市场巨大。”上述专家表示,“这也是企业加快推广的原因所在。”
 

 《中国能源报》2015年05月18日  第17版
 

在目前情况下,池式反应堆供热比燃煤锅炉供热更具成本优势

推广核供热技术不仅具有明显社会效益,在经济性上也具有较强竞争力。根据清华教授田嘉夫、赵兆颐在《低碳城镇的核供热能源》中介绍,200MW的供热堆的初始造价投资,与同规模燃煤锅炉的建造费用可能高出1-2倍,但使用寿命可达60年,远远高于锅炉寿命。

* 从建造成本来看:建设一座核供热站的投资,只相当于同等功率的核电厂1/3左右;成本大致为燃煤锅炉建造成本2-3倍,但其使用寿命可达60年,较燃煤锅炉寿命要高出数倍(5~10倍),因此在建造成本方面核供热堆较燃煤锅炉均具有优势。

* 从燃料费用看:一个500万平方米建筑面积的集中供热区域,由燃煤锅炉供热时,每年大约消耗煤炭20万吨,如采用200MW核反应堆供热,每年可用1吨核燃料取代煤炭,按照去年市场价格20万吨煤炭费用大约为1.5亿元,1吨核燃料费用大约为0.2亿元。核能供热比锅炉供热每年燃料费用节省7-8倍;因此在燃料成本方面核供热堆较燃煤锅炉具有优势。

因此在燃料费用与建造成本两方面核供热堆较燃煤锅炉均具有优势。仅仅从节省的燃料费上,也可以看出核供热站多出的建设投资很快可以回收(5年收回投资、后50年持续盈利)。而在远离煤矿地区,使用低温核供热的成本比烧煤锅炉供热的成本要低。

 

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