但和電熱暖器、暖風(fēng)機、踢腳線取暖器等供暖措施相比,一些冬季寒冷潮濕地區(qū)的城鎮(zhèn)居民也急切盼望著集中供暖。
從傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)立場出發(fā),燃煤熱電廠不再新建,到設(shè)計壽命期限的老電廠一律關(guān)停,導(dǎo)致北方各地基荷熱源缺乏。煤改電、煤改氣也需要考慮成本和資源的掣肘。
如果采用核電小堆(池式堆)供暖,不僅上述問題得以解決,原有的供暖管網(wǎng)繼續(xù)利用,而且可以騰出大片土地開發(fā)利用,具有較高的商業(yè)價值。
那么,池式堆是什么?它怎么實現(xiàn)供暖?
常壓低溫池式堆是常壓下運行的池式核反應(yīng)堆,又稱為游泳池式核反應(yīng)堆(簡稱池式堆)。自20世紀60年代開始,直至現(xiàn)在,美國、加拿大、德國、瑞士、瑞典、法國等許多發(fā)達國家都進行了池式堆的持續(xù)研究與開發(fā)。
20世紀80年代初,清華大學(xué)核研院就利用已建成的池式實驗堆(2MWt)進行了核研院生產(chǎn)區(qū)與生活區(qū)的冬季集中供暖試驗,取得成功。后來又推出了NHR殼式低溫核供熱堆,于1989年建成了5 兆瓦試驗堆,并成功運行。
但在隨后的三十多年中,無論是池式堆,還是殼式堆,都一直積極推廣,但是一直沒有示范工程落地。
池式堆在常壓、低于100℃的參數(shù)下運行,可以實現(xiàn)在任何事故工況下堆芯不會裸露,燃料元件不會燒毀,達到“無放射性擴散”的核安全目標(biāo),不需要廠外應(yīng)急。整體而言,該堆型溫度低、壓力低(常壓),技術(shù)成熟,系統(tǒng)簡單,在極端事故工況下蓄水池容量大,反應(yīng)堆芯浸泡其中可阻止堆芯融化,保證放射性物質(zhì)的包容,具有固有安全特征,可直接進入商業(yè)應(yīng)用。
近年來,在霧霾治理、碳減排的大背景下,核能供暖呼聲漸高。核工業(yè)領(lǐng)域多個單位都推出了核能供熱技術(shù),主要應(yīng)用是作為城市集中供熱的熱源,補充和部分替代燃煤鍋爐和燃煤的熱電聯(lián)供機組。
2017年11月28日,中國原子能科學(xué)研究院49-2池式堆改造完成,實現(xiàn)冬季供暖。同日,中核集團“燕龍”泳池式低溫供熱堆在京正式發(fā)布,標(biāo)志我國在核能供熱技術(shù)領(lǐng)域又向前走了一大步,為探索城市區(qū)域清潔供暖提供了又一新的解決路徑。
有業(yè)內(nèi)人士指出,在核能供暖事業(yè)推廣過程中,還存在著以下問題有待解決:
一是最大阻力在于地方政府及公眾接受度。
由于對核能知識的匱乏,以及日積月累的恐核心理,公眾對任何核設(shè)施的心理接受度都較低。提高公眾接受度是示范工程實施方案的一部分,需要地方政府積極接受并大力支持,同時配合做廠址周邊百姓工作。
二是行業(yè)內(nèi)技術(shù)路線差異大,未能形成合力。
雖然技術(shù)路線豐富,但在目前商業(yè)示范堆尚未建成、核能供熱推廣的初期階段,科研、設(shè)計和市場推廣資源嚴重分散。用搞大型核電的觀念、思路和方法搞核能供暖小堆,不僅會讓地方政府和用戶挑花眼,而且也會增加審批難度,延長審批進度。
在氣候異常概率增加,供暖需求提升的當(dāng)下,各大核電集團應(yīng)形成合力,在需求迫切且廠址適合的地區(qū),批量布局十個以上的池式堆核能供暖項目,引領(lǐng)上下游供應(yīng)商形成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化制造、標(biāo)準(zhǔn)化施工、標(biāo)準(zhǔn)化運營。