隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，以及“藍(lán)天工程行動(dòng)”推進(jìn)，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(jiàn)諸媒體，尤其華北和東北地區(qū)的核能供熱項(xiàng)目，已經(jīng)走進(jìn)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(tuán)已針對(duì)北方地區(qū)清潔供暖需求，開(kāi)發(fā)出“燕龍”泳池式低溫供熱堆，并與山東煙臺(tái)、吉林省簽署了相關(guān)項(xiàng)目合作協(xié)議。今年2月，國(guó)家能源局同意中廣核聯(lián)合清華大學(xué)開(kāi)展國(guó)內(nèi)首個(gè)核能供暖示范項(xiàng)目的前期工作，采用NHR200-II低溫供熱堆技術(shù)，在華北規(guī)劃建設(shè)我國(guó)首個(gè)小型核能供暖示范項(xiàng)目。
核能供暖的經(jīng)濟(jì)性、安全性到底如何?與“改電、改氣”相比，核能供熱有何優(yōu)勢(shì)?未來(lái)，核能供暖模式可否在北方地區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用?記者就此進(jìn)行了采訪。
核能供熱存在空間
“目前，燃煤仍然是我國(guó)冬季供暖的主要熱源。”中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億說(shuō)，“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?xì)?、鍋爐房。”
公開(kāi)信息顯示，我國(guó)采暖范圍遍布17個(gè)省、市、自治區(qū)，占國(guó)土面積的60%以上，采暖人口達(dá)7億。目前我國(guó)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(guò)5億噸，供暖行業(yè)升級(jí)形勢(shì)嚴(yán)峻。
自清潔取暖行動(dòng)啟動(dòng)以來(lái)，津京冀地區(qū)便開(kāi)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(guó)天然氣資源稀缺的境況，在充分分析預(yù)估后，江億認(rèn)為，讓天然氣充當(dāng)主要的基礎(chǔ)供熱，并不適用于我國(guó)國(guó)情。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)天然氣消費(fèi)量2130億平方米，其中自產(chǎn)1400億平方米，進(jìn)口730億平方米，占國(guó)際天然氣貿(mào)易總量的7%。未來(lái)天然氣若占能源總使用量15%的目標(biāo)，每年至少要進(jìn)口4000億平方米，占國(guó)際天然氣貿(mào)易總量的40%。
對(duì)此，江億指出：“這會(huì)使天然氣‘坐地漲價(jià)’，若遭貿(mào)易戰(zhàn)夾擊，結(jié)果可想而知。”
國(guó)家電網(wǎng)公司營(yíng)銷(xiāo)部副主任徐阿元在今年的清潔供暖峰會(huì)上表示，“煤改電”也正在遭遇電網(wǎng)負(fù)擔(dān)加重、增容困難，電熱轉(zhuǎn)換率不高、浪費(fèi)明顯，成本高、需要政府補(bǔ)貼等實(shí)際問(wèn)題。
供暖的現(xiàn)狀，促使業(yè)內(nèi)研究、開(kāi)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(bǔ)充。“由于城市化進(jìn)程加快，供應(yīng)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(shè)電廠使供需矛盾日益激化，這讓整個(gè)供熱產(chǎn)業(yè)處于兩難狀態(tài)。若采取核能供熱，對(duì)緩解熱源緊張、促進(jìn)供熱熱源多元化有重要意義。”
經(jīng)濟(jì)性有優(yōu)勢(shì)
據(jù)了解，核能供熱有兩種方式，一種為低溫核供熱，即單個(gè)模塊供熱能力在200MW左右，與400萬(wàn)平米供熱面積、10萬(wàn)人口規(guī)模的城市或縣鎮(zhèn)相對(duì)應(yīng)。另一種是核電熱電聯(lián)產(chǎn)，單臺(tái)1100Mwe機(jī)組供熱能力超過(guò)2000MW，供熱面積逾5000萬(wàn)平米，對(duì)應(yīng)125萬(wàn)人口規(guī)模的城市。
江億認(rèn)為，在我國(guó)持續(xù)推進(jìn)清潔供暖的大形勢(shì)下，核能供熱經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。“天然鍋爐初投資為300元/kW，運(yùn)行成本為70元/GJ;深層地?zé)?取熱不取水型)初投資為8500元/kW，運(yùn)行成本為20元/GJ;而低溫核供熱堆初投資為3250元/kW，運(yùn)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?xì)鉄犭娐?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(jì)60年代，核能供熱就在歐洲誕生，瑞典原型核動(dòng)力反應(yīng)堆Agesta作為世界上第一個(gè)民用核能供熱的核電站，實(shí)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(guó)也開(kāi)始研發(fā)、建造核能供熱系統(tǒng)。截至目前，全球應(yīng)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(yīng)堆熱電聯(lián)供，占所有運(yùn)行核電機(jī)組的10%左右，主要分布在東歐。
目前，我國(guó)北方多地均為缺熱地區(qū)，包括中東部大城市、東北嚴(yán)寒地區(qū)諸多城市、內(nèi)陸欠發(fā)達(dá)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(wèn)題。“比如，由于核電站能源效率高，建設(shè)沿海核電站可有效解決北方東部沿海大城市熱源緊缺問(wèn)題;而低溫小堆有供熱時(shí)間長(zhǎng)、成本低的特點(diǎn)，可解決嚴(yán)寒內(nèi)陸地區(qū)清潔熱源不足的問(wèn)題。”
也有業(yè)內(nèi)人士表示，我國(guó)目前并無(wú)建成使用的核能供熱項(xiàng)目，這種供暖方式的經(jīng)濟(jì)性和真實(shí)運(yùn)行情況，還需實(shí)踐檢驗(yàn)。
公眾接受仍要做工作
對(duì)于核能供熱，除了經(jīng)濟(jì)性，安全性更被社會(huì)所關(guān)注。
記者此前從低溫供熱業(yè)內(nèi)專(zhuān)家處了解到，池式堆是世界上被廣泛應(yīng)用的堆型，簡(jiǎn)單、安全、造價(jià)低廉。在多年的運(yùn)行實(shí)踐中，世界各國(guó)的池式堆都保持了良好的安全記錄。而基于我國(guó)池式堆幾十年的研究、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以及部分低溫供熱試驗(yàn)設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)，池式供熱堆技術(shù)路線可行。
尤其近年來(lái)，隨著反應(yīng)堆自然循環(huán)及遠(yuǎn)距離輸熱技術(shù)的發(fā)展，核能供熱的安全性已大幅提高。目前，美國(guó)已有小型自然循環(huán)反應(yīng)堆項(xiàng)目成功運(yùn)行。運(yùn)用自然循環(huán)技術(shù)后，反應(yīng)堆能以較低富集度的鈾燃料運(yùn)行，降低核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)了解，此前我國(guó)核能供熱還受遠(yuǎn)距離輸熱技術(shù)限制。對(duì)于“距 100 萬(wàn)人口以上大城市發(fā)展邊界直線距離應(yīng)不小于25km”的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)20-30km的輸送距離也讓老百姓擔(dān)憂。而引入大溫差長(zhǎng)途輸熱技術(shù)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(guò)40公里，克服了沿途地形復(fù)雜等難點(diǎn)，已成功運(yùn)行兩年。目前規(guī)劃建設(shè)的一些長(zhǎng)途輸熱項(xiàng)目輸送距離已達(dá)70公里。
“以前提到核電就一定會(huì)提安全問(wèn)題，現(xiàn)今，在各種技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)展后，供熱領(lǐng)域使用核能后果可控，這在國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)報(bào)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(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)化成科普的語(yǔ)言給老百姓講清楚、講明白，打消民眾心理障礙，讓老百姓實(shí)實(shí)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(huì)溝通工作。”
