【核能供熱(中)】專家觀點:核能供熱就是治霾的一劑“靈丹妙藥”

發布時間:2017-08-16

從2014年年底至今,中國電力發展促進會核能分會副會長兼秘書長田力一直在為實現核能供熱技術的被認可和項目落地而奔波,成為圈子中人所共識的“核能供熱”的擁躉。從一個偶然的機會接觸這一話題,到傾電促會核能分會全體之力組織行業專家論證、組織目標城市客戶群研討,再到7月初發起成立啟迪新核(北京)能源科技有限公司,田力在實踐核能供熱治霾理想與理念的道路上走得異常堅定與執著。“綜合當前各方面情況來考慮,核能供熱就是治霾的一劑‘靈丹妙藥’。無論是對于電力集團熱電廠轉型扭虧,還是熱力公司基礎熱源去煤化,還是為了政府減排二氧化碳和治理霧霾的迫切需求,核能用于居民區冬季集中供暖和工業園區集中供熱,都必然是一個最為理想的技術選擇。”談到核能供熱,田力毫不避諱地表示自己的支持。

    核能供熱帶來的社會效益極具說服力

  記者(以下簡稱“記”):今年2月中國科協一份關于《利用核能取代燃煤鍋爐治理關中城市群大氣污染》的建議,將核能供熱推向了大眾視野。其實此前業界就已經有所行動,特別是電促會核能分會在其中做了大量工作。為什么電促會核能分會如此看重核能供熱?

  田力(以下簡稱“田”):其實說到為什么看重核能供熱,這與電促會核能分會成立的背景有一定關系。如今,在核領域已經有核能行業協會覆蓋了核電核燃料循環各個環節,還有中國核學會覆蓋了涉核的所有學術領域。那么電促會核能分會成立的話,它對核能和平利用產業的助推作用和服務價值體現在哪兒?或者說我們的生存空間在哪兒?這一直是我思考的主要問題。

  2014年,河北省建投和我們協會聯系上,說石家莊鋼鐵廠要搬遷,要壓縮產能,治理霧霾,因為明確不讓燒煤,周邊有五六百萬平米的居民集中供熱解決不了。為了解決熱源問題,希望我們能幫著研究研究。我們一開始把所有常規方案羅列出來,但發現都解決不了問題:不讓燒煤的前提下,風能、太陽能不僅不能連續供給,而且也滿足不了大規模基礎負荷的需求;可以煤改氣,但天然氣資源緊張,價格高,一旦緊張之后,肯定是優先保京津;煤改電的難度也很大,一是成本高,二是居民家家戶戶電取暖時,線路設施需要擴容升級改造,也是不小的投入。不得已,我想起當年在清華工物系讀書時,200號(清華核研院)就實現過用池式堆為廠區生活區供暖。于是,就找到了當年研究過和推動過核能供熱的老師們請教,對核能供熱技術的命運多舛深有感觸。雖然,核能供熱由母校清華大學牽頭推廣了30多年還沒有真正商業化落地,但我覺得并不是核能供熱技術不成熟,而是由于各種各樣的非技術原因。在當前重視生態文明的新常態下,我特別深刻地體會到核能供熱是當前不可多得的、較為成熟的替代一次能源、滿足大規模集中供暖基本負荷需求的方法,蘊藏著巨大的市場空間。于是,協會開始在核能供熱的道路上越走越遠。

  記:那么,在您看來,核能供熱對我國霧霾治理究竟有多大的價值和意義?

  田:我想提出兩組業界已經公認的數據來作為支撐。第一組數據:粗略統計,我國北方需要采暖范圍遍布全國17個省、市、自治區,占國土面積的60%以上,采暖人口達到7億以上。但是,我國集中供暖的熱源仍以熱電聯產和區域鍋爐房為主,所使用的燃料仍以煤炭為主,每年消耗煤炭超過5億噸,再加上發電用煤、工業用煤和散燒煤,一年30多億噸燃煤的排放物正是導致全國范圍內二氧化碳排放超標,尤其是華北地區冬季霧霾嚴重的主要原因。

  那么,核能供熱的社會效益究竟有多顯著?我想用第二組數據說話:相對于化石能源供熱,核能供熱低碳、清潔,環保效益明顯。一座400MW熱功率的核能供熱站可以提供1500萬平方米左右的冬季集中供暖需求,每年大約可替代32萬噸燃煤或16000萬立方米燃氣,比燃煤減排煙塵3200噸、二氧化碳32萬噸、二氧化硫6000噸,氮氧化物2000噸、灰渣10萬噸;比天然氣減排二氧化碳26萬噸、氮氧化物1000噸,而放射性物質排放僅為燃煤的2%左右。

  我們優先推薦的核能供熱技術是單純供熱而不發電的池式核反應堆(簡稱池式堆)。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。

  而且,如果能夠進一步優化熱力管網建設,做到冬可采暖夏可制冷,則能進一步提高運營經濟性,降低供熱成本和價格。如此一來,既能有效落實綠色低碳的能源發展戰略,又可有效支撐城鎮化建設與發展。應該來說,這樣的社會效益是極具說服力的。

  整個行業在核能供熱這條路上正在不斷提速

  記:據了解,針對核能供熱,業內企業已經提出了多套技術解決方案。這些方案是否基本都能達到經濟性、安全性的要求?

  田:概括來說,業界提出的解決方案包括常壓池式堆、低壓殼式堆以及微壓池殼式混合堆。其實,池式堆的技術談不上非常先進,但非常成熟,根據供熱需求我們還可以積極地進行設計改造,在細節上設計得更精巧,比如采用最先進的控制系統,二次換熱系統采用效率更高的微通道換熱器等等。在安全性方面,浸泡于開口水池中的常壓堆,具有負反應性系數,因此有著非常好的固有安全性。同時,它在建設投資以及運營經濟性上也具有競爭力。

  未來5年,由于中國整體發電能力依然過剩,再加上AP1000和“華龍一號”都需要建成并經過一段時間的運行驗證才可能批量推廣,因此,核電建設開工項目減速是必然的。而冬季霧霾嚴重的現實,正好給了核工業界一個轉型發展或者說發電和供熱兼顧發展的良機。我認為,與30年前相比,技術進步、跨界意識、互聯網思維、多贏思維、混合所有制,以及地方政府和熱力公司對核能供熱更加積極的態度,推動著我們整個行業在核能供熱這條“能源革命”的道路上不斷提速,目前這個趨勢非常好。

  記:應該說在推動核能供熱的市場認可度方面,我們協會顯然已經先于同行有所行動。您能否介紹一下我們在這方面做了哪些具體工作?

  田:2014年4月,我們在國際原子能機構設立的核電建設國際培訓中心組織了一期“核能供熱技術”培訓班,學員來自三大核電集團、發電集團、熱力公司以及一些地方政府,培訓課程從核能及核能供熱原理講起,涵蓋核能供熱的選址要求、工程特點、安全性、經濟性和技術實現。2016年春節前,在國家能源局核電司的支持下,組織了一次專家研討會,論證概念設計方案的可行性。2016年6月份,參加了中國-中東歐河北唐山論壇,在兩個會場上專門宣傳核能供熱。事實上,在我們不斷宣傳下,核能供熱的方案首先是在環保行業贏得了高度認同,他們比能源行業的態度更積極,因為他們面臨的碳減排和降霧霾的壓力實在太大。

  在多番組織專家研討、講課、科普的基礎上,我們也意識到這個事光靠專家研究不行,還得跑市場,以了解需求。可以說,我們也在從供給側向需求側調整。這幾年,我們連續跑了河北、山東、內蒙以及東北等地,積極地與地方政府、熱力公司以及電力公司等多方面的客戶交流。今年1月13日,在國家能源局核電司和國家安全局核電安全監管司的大力支持下,我們又一次組織召開了專家研討會。這次包括石家莊、煙臺、秦皇島、大連、沈陽、邢臺、正定、保定、包頭等城市踴躍參加,由此可見,目前有很多城市都在為如何治理霧霾發愁。

  推廣核能供熱,最大的支持還是來自于國家能源局核電司。早在2014年底,第一次向核電司領導匯報此事時,就給予了鼓勵和支持,認為核能供熱是核能領域“能源革命”的亮點。今年6月,國家能源局多位領導先后考察中國原子能研究院,就核能供熱實驗工程作出要求,要抓緊推動核能供熱技術落地。7月11日,國家能源局核電司組織召開了包括京津冀、東三省、甘肅和內蒙發改委能源局代表參加的核能供熱研討會,介紹核能供熱技術,推動核能供熱技術落地,并作了總結與展望:第一,今天的會是讓大家知道核能是可以用來供熱的,技術是相對成熟的,是有條件在未來發揮重要作用的;第二,今后各地政府可以將核能的熱利用作為清潔供暖規劃的一個選擇來開展研究、作比較;第三,地方政府對核能企業到地方開展選點工作要提供必要的支持。總之,部門和部門之間、企業和企業之間、中央政府和地方政府之間要有一個良好的溝通。下一步還將著手研究今后五年的核能供熱事業發展規劃。”

  我認為,核能供熱既有成熟的技術方案,也有迫切的市場需求,因此無論是中央政府還是地方政府,已經到了下決心推出試點、積極宣傳、逐步推廣的關鍵階段。去年,中國科協組織中國核學會就核能取代燃煤鍋爐問題展開了深入調研,建議及早試點并逐步推行用核能供熱替代燃煤鍋爐。同時,也建議選定陜西關中作為示范區,確定用戶集群,按照安全性、經濟性、可行性原則,以池式低溫供熱堆建設為突破口,積極穩妥推進核能供熱示范項目建設落地。對于所有這些前期工作,我們均持大力支持與協作態度,并且已經發動了東北電力設計院和華東電力設計院在北方更大的范圍內協助選址,同時也會積極地在核能供熱技術創新和商業模式創新方面發揮我們的優勢和價值。

(來源:《中國核工業》雜志 )


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