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核電巨頭加速應用競賽 核能供熱“再度升溫”

放大字體  縮小字體 2018年02月09日 15:20:06  來源:新能源  閱讀:12296

核電巨頭加速應用競賽 核能供熱“再度升溫”


在過去核電“零核準”的背景下,核電企業對于小型堆和第四代堆型的研究和落地在悄無聲息中加快,競爭賽道已經明顯從核電拓展到更多的核能應用。

核能供熱,指的是以核反應堆替換燃煤鍋爐或燃氣鍋爐為區域供熱,被稱為“不冒煙的鍋爐”。

實際上,關于核能供暖的研究和探討已經持續多年,并且也曾有過相關項目的簽署,但一直未有實質性進展。隨著近幾年各類官方和行業協會的研討會增加,終于有了向產業化邁進的跡象。

2月7日晚,中廣核集團對外公布,近期舉辦的國家能源局北方地區核能供暖專題會議同意中廣核聯合清華大學開展國內首個核能供暖示范項目的前期工作,深入開展規劃選址、用地用水、應急方案、公眾溝通等論證工作,積極推進項目實施。

對此,中廣核集團董事長賀禹表示,“作為我國利用核能供暖達到百兆瓦級以上熱功率的首次應用實踐,中廣核的核能供熱示范項目對于推進我國北方地區冬季清潔取暖具有重要的推廣價值,為后續產業化推廣、代替燃煤鍋爐起到良好的示范作用,可帶動一批低溫供熱堆項目建設,緩解城市供熱所帶來的減排壓力,對加快推進北方地區清潔供暖具有重要意義。”

而就在不久之前,中核集團也正式發布了其自主研發的“燕龍”泳池式低溫供熱堆,并且與煙臺市人民政府簽署了相關的合作協議,推進供熱堆的開發。

在過去核電“零核準”的背景下,核電企業對于小型堆和第四代堆型的研究和落地在悄無聲息中加快,競爭賽道已經明顯從核電拓展到更多的核能應用。

產業化再起

據中廣核副總經理束國剛介紹,中廣核將聯合清華大學,采用成熟的NHR200-II低溫供熱堆技術,在華北規劃建設我國首個小型核能供暖示范項目。

低溫供熱堆采用先進的一體化反應堆設計理念,安全性高,應用廣泛,具有廣闊市場需求,可用于電、熱、水、汽等多個能源領域,包括居民供暖、工業園區供熱、偏遠地區能源綜合供應等應用場景。

低溫供熱堆具有廠址適應性強、技術上可取消廠外應急等特點,決定了它可以靠近用戶,建在城市周邊、內陸偏遠地區等廠址區域,從而使電、熱、水、冷多種能源供應成為了可能。在實現批量化模塊化之后,低溫供熱堆建造、部署時間大大縮短,僅需要2-3年即可建成。

無獨有偶,不久之前的1月19日,中核集團也發布了在核能供暖產業化領域的動作。中核集團與煙臺市人民政府簽署《海上清潔能源綜合供給平臺及泳池式低溫供熱堆項目合作協議》。根據協議,雙方將加速推進海上清潔能源綜合供給平臺及泳池式低溫供熱堆項目在煙臺市開發和建設。

中核集團總經理、黨組副書記余劍鋒表示,“中核集團海上清潔能源綜合供給平臺、燕龍泳池式低溫供熱堆已具備產業化能力。”

2017年11月底,中核集團正式發布“泳池式低溫供熱堆”。據了解,這一代號“燕龍”、型號為DHR-400的區域供熱反應堆完成了連續168小時的試運轉,證實核能供熱方式的可行性和安全性。

中國電力發展促進會核能分會副會長兼秘書長田力曾在接受媒體采訪時表示,在當前發電能力嚴重過剩的形勢下,冬季利用核能單純供熱,可以壓減燃煤熱電廠的供熱出力和發電出力,而節省下來的發電指標可以轉讓給風電或光伏發電,其獲得的財政補貼又可以分出一部分給核能供熱,從而降低核能供熱的供熱成本,同時可以實現風光電熱多能互補,整體降低碳排放,系統改善大氣環境。

根據公開的池式供熱堆相關成本數據,供熱熱價為40元/GJ,與燃煤供暖鍋爐熱價相當。在建設投資上,池式低溫供熱堆建設投資約是等同范圍燃煤鍋爐的23倍,但運行成本遠低于燃煤鍋爐,應用壽命60年,是燃煤鍋爐的24倍。

一位能源規劃專家告訴記者,從推廣分布式能源的角度來說,不僅是核能,包括太陽能熱發電、核能、地熱、天然氣等在內的半數一次能源仍然需要經過熱力循環從而轉化成電,這樣會造成一定的能量損耗。因此,聯供冷暖熱汽是提高效能的必然選擇。

“因為冷暖熱汽直供范圍有限,必須分布式就地直供。但這對于核能來說又有特殊性,目前的熱力管網建設成本、燃料和設施的安保成本、公眾接受度等問題都不能完全解決。”上述專家表示。

簡單來說,雖然單純的運行成本可能比傳統的供暖方式性價比更高,但真正的成本其實是在“長尾效應”。另外,如果不能實現冬可采暖夏可制冷,或者將非供暖期的熱力轉移給企業等應用環節,夏天的停堆成本也需要考慮在內。

多元化競爭

根據中核集團的規劃,“燕龍”堆打算在2018年底實現示范項目核準,2020年后在北方地域發展貿易化推廣。

從時間上來看,與中廣核的示范項目相比,孰先孰后尚不好下定論。

記者整理資料發現,關于核能供熱,產業化的預期曾一次次到來,但尚沒有明確公布的實際進展。而且,對于“首個”的定義也“仁者見仁智者見智”。

河北省人民政府網站顯示,早在2006年,河北省承德市政府與北大青鳥集團《關于在承德市建設核供熱國家示范項目的投資合作協議》正式簽約。“此項目作為全國首個城市核供熱國家示范項目,將對全國和平開發利用核能起到示范作用。”

2013年年初,中核能源科技有限公司與中電投電力工程公司簽署《吉林白山核供熱堆項目工程建設總承包聯合體協議書》。根據當時中國核建與中電投透露,吉林白山項目有望成為殼式一體化核供熱堆技術首個商業化示范項目;中電投將力爭在“十三五”期間實現核供熱堆首堆項目開工建設。

2015年4月,中核能源與中科華核電技術研究院、清華大學核研院在北京簽訂了《低溫核供熱堆產業化合作框架協議》和《河北低溫堆可研及初步設計階段技術服務合同》。這兩個協議的簽訂,標志著低溫核供熱堆產業化進入了實質性工作階段。

可以看出,中核能源在核能供暖產業化探索中地位不可忽略,中核能源在2003年由中國核工業建設集團與清華核能技術研究(北京)有限公司共同出資組建。2007年12月,中廣核集團對中核能源戰略注資,成為公司的第三大股東。

專門的供熱堆之外,熱電聯供也有自己的“首個”。2017年10月22日,遼寧徐大堡核電廠一期供熱工程初步設計專家審查會在北京召開。來自環保部核與輻射安全中心、國家能源局中國核電發展中心等單位的專家團指出,徐大堡項目作為國內首個壓水堆核電機組供熱項目,符合國家核能利用發展方向,具有行業示范意義。

在中廣核、中核集團和中核建之外,近年,由國家電投集團中央研究院自主研發的微壓供熱堆HAPPY200已完成總體方案迭代及優化,并進行了普選廠址的調研考察。

上述人士向記者指出,因為兩年的“零核準”,核電企業除了保證已有項目的發電量和在建項目的工程進度外,在核電本身的競爭相對來說發揮余地較少。特別是因為“華龍一號”和AP1000首堆尚未建成,需要驗證,核電建設新開工項目短期內賽道較窄。“在2017年,核能的新應用領域比前幾年更為火熱。除了核能供熱,還有海上浮動核電站等小堆型的應用,以及第四代堆型的進一步落地。”(記者 楊悅祺)

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