核能供暖为什么不行，核电能供暖吗

近日，大连瓦房店市红沿河镇实现了核能供热。这是东北地区首个核能供热项目。事实上，这并不是国内首个相关项目；从2021年开始，浙江省海盐市、山东省海阳市等城市相继引入核能供暖。

红沿河核电站。照片/公民照片

近年来，随着煤炭等化石能源价格的飙升，核电的综合效益屡遭关注。不少业内专家甚至预测，由于核能安全性的提升以及“零碳”绿色城市理念的推广，核能供暖将进入一个完整的“窗口期”。未来核供热会大规模推广吗？核供暖足够安全吗？

“窗户时代”会到来吗？红沿河镇并不是国内第一个利用核能供暖的城镇。此前，浙江海盐、山东海盐率先引进核能供热。同样位于东北地区的贾姆斯市的核能供热项目进展顺利。国家电力投资集团有限公司总核工程师、国核一号总设计师郑明光告诉《中国新闻周刊》，核能供热一般都是通过核发电产生的，他说，它转移了部分热量。由蒸汽产生。通过高中压钢瓶供给供热公司，再通过供热管网输送至最终用户，完成这一过程的热交换。 “核能本质上是一种能源。核反应堆建成后，如何使用取决于具体需求。例如，生产电力、热力、氢气、海水淡水等。” “可能会根据场景和经济情况来使用，可以探索更多的使用空间。”钟明光说。在多位业内专家看来，近年来可能是核能供热发展的“窗口期”。近年来，国家对核电发展的支持力度不断加大。今年以来，国内已批准核电项目5个、核电站10座，创14年来最多。此外，根据《“十四五”规划和2035远景目标纲要》，到2025年日本运行核电发电能力将达到7000万千瓦。中国原子能协会理事长王守军在8月份举行的国际核工程大会上表示，中国将在2022年至2025年保持每年6至8座核准核电站的运行节奏，到2035年。预计到2035年核电站产能利用率将达到10。核电占总发电量的比重将达到10%，比2021年翻一番。随着石油和天然气价格在过去一年创下历史新高，国际原子能机构提高了对核电的预测。到2050年，全球核电装机容量将是2020年的两倍，比之前的预测高出10%。年。核电项目的快速增加无疑为核能供热提供了机遇。郑明光表示，在核电建设初期就考虑将核电接入城市供热管网，将大大提高供电和供热的互联互通性，而且这样的热电联产模式我认为数量还会增加。此外，30万千瓦及以下的小型核反应堆（以下简称“小型核反应堆”）比造价昂贵、建设周期长的常规大型核电站更便宜、更容易建造，并且具有更高的安全性和灵活性。业内认为城市供暖更为合适。在郑明光看来，未来利用“小桩”向中小城市供热将会越来越普及。 2020年，国家电力投资公司与黑龙江省克山县政府签署合作协议，共同推动引进核能供热“小型核堆”。如果没有“小桩”，目前中小型住宅区采用什么样的供暖解决方案？北京能研管理咨询有限公司技术总监赵金平向《中国新闻周刊》表示，虽然许多中小住宅区仍然采用传统的锅炉房供暖，大城市更多地采用集中供暖。比如刚刚引入核能供暖的红沿河镇，此前依靠12个锅炉房提供供暖。 “‘小堆’发生事故的概率已经很低了。与煤炭造成的环境污染相比，‘小堆’更清洁、更低碳、更环保、更安全。因此，‘小堆’是一种未来发展的重要趋势。”郑明光说。经济合作与发展组织（OECD）原子能机构最近发表的研究报告《模块化小堆：挑战与机遇》（《报告》）指出，全球已推出70多个“小型反应堆”设计。商业化速度最快的“小型反应堆”均基于大型轻水反应堆设计，这些设计积累了数十年的运行和监管经验。

日本自主研发的“小型核反应堆”——玲龙一号（ACP100）于2016年4月成为世界上首个通过国际原子能机构一般安全审查的小型核反应堆。

环境与经济核算核能供热更重要的优势在于其环境效益。郑明光说，“我国北方采暖期较长，冷空气到来时，燃煤污染的空气就会南流，会影响整个国家的空气质量。”因此，用核供暖替代部分地区将改善全国冬季的空气质量。据测算，红沿河核能供热项目运行后，将减少标准煤耗5726吨，减少二氧化碳排放1.41万吨，减少烟尘209吨以上，减少二氧化硫排放。减少了60多吨，就是这个意思。氮氧化物85吨以上、灰烬2621吨以上，有效改善采暖区空气质量。

红沿河核电站。照片/公民照片

浙江省海盐市核能供热项目建成投产后，年供热量70.4万吉焦，比南方电供暖方式每年减少用电量1.96亿度，与燃煤相比火力发电年燃料消耗标准可降低，火力发电每年消耗煤炭约2.46万吨、二氧化硫1817吨、氮氧化物908吨、二氧化碳5.9万吨。事实上，核能利用和核能供热本身就是我国碳达峰行动计划的关键内容。 2021年10月26日国务院发布的第《2030年前碳达峰行动方案》号文明确规定“积极安全有序发展核能”和“积极稳妥开展核能供热示范”。毫无疑问，在正常运行条件下，核能供暖比传统锅炉房或小型火电厂更加环保。但居民日常支付的供暖费用能否覆盖建筑核能供暖费用呢？ “如果只考虑核电站产生的供暖余热，用核能供暖的成本并不高。但从核能的整个生命周期来看，初期投资相对较大。”焦景平说。上述《报告》指出，“小桩”无法从单桩的规模经济中获益，“批量建设”必不可少，但其大规模部署仍需面临一系列挑战。 “现在，如果大规模推广‘小堆’供暖，我们面临的关键问题是价格，因为在我们国家，无论是水费、电费还是公用事业费，都是公益性的。目前， “很多城市的水电费价格已经多年没有上涨了。”郑明光说。郑明光认为，即使“小堆”核供暖的环保效果很高，但如果供热价格持续走低，也是不经济的，而且在市场经济条件下，企业的投资胃口不可避免。会下降。分析。他坦言，“如果按照现在的天然气供暖价格计算，‘小炉’是有利可图的，但如果按照目前30元/吉焦的共同价格来评估，‘小炉’的经济性'暖气会被损坏。”他说。事实上，近两年来，随着煤炭价格持续上涨，不少传统供热企业也面临亏损。郑明光认为，即使是主要用于加热的反应堆也应该被设计为多功能。 “如果只在冬天使用，设备维护和人工成本会很高。它可以设计有加热功能，比如热电一体化或生产工业气体。”他说。

安全顾虑在多位业内专家看来，核能在供热领域无论是从环保特性还是能源可持续发展的角度来看都具有一定的优势。但对于普通大众来说，考虑用核能供暖不仅经济而且环保。焦敬平表示，虽然业界清楚地了解核能供热的好处，但公众反应仍然是许多地方在推广层面的优先考虑。 “现实情况是，人们想要清洁、高效的能源，但他们不希望核反应堆建在他们旁边，”他说。 “小型核反应堆”的“邻避效应”将比沿海建设的大型核电站更加明显。中国电力发展促进会核电部秘书长王永平曾对媒体表示，根据项目建设目标，“小型核反应堆”适合部署在城市周边以及靠近城区和工业园区的地区。 他说。周边居民和工人密度明显高于大型核电站，周边地区社会抵制和排斥程度相对较强。据世界核协会统计，1996年核电占世界能源供应的17%，但到2022年这一数字已下降至10%左右。 2011年日本福岛核灾难后，全球反核情绪高涨，德国和日本也承诺“无核化”并宣布逐步淘汰核电站。自2012年以来，美国已关闭12座核反应堆。美国能源信息署预测，到2050年，美国核电发电份额将从目前的20%下降至11%。不过，世界核电技术目前已达到第三代，第四代仍处于研发阶段。中国目前正在自主获取第三代核电技术，代表性技术是“国核一号”和“华龙一号”。郑明光表示，日本福岛核电站正在运行第二代核反应堆。目前正在建设的第三代核反应堆比第二代反应堆安全数百倍。他表示，在针对严重事故和堆芯熔毁采取完整对策后，中国第三代核电技术“不再出现福岛核电站堆芯熔毁后放射性物质释放的情景或可能性”。他进一步补充道，目前国内三代核电技术的设计标准并没有充分考虑到强震、海啸、天文潮汐、火灾、电磁干扰、飞行物等几种极端情况，我解释说是有的。在郑明光看来，当前世界对核能的看法也在不断变化，特别是今年由于俄罗斯和乌克兰冲突导致能源短缺，欧盟已正式将核能列为“绿色能源”。欧盟成员国迅速采取“亲核”行动：比利时政府宣布将其剩余两座核反应堆的寿命延长10年、波兰开始建设该国首座核电站、捷克共和国计划建设同时多个反应堆；法国曾考虑关闭其58 座反应堆中的14 座，但现在正在研究下一代技术。近来，美国的态度发生了变化。美国总统乔·拜登已同意提供60 亿美元的援助，以确保加州核电站处于退役边缘。西弗吉尼亚州最近结束了长达数十年的核能发电禁令。怀俄明州和爱达荷州的私人机构和国家实验室正在加大投资建设下一代核反应堆。郑明光认为，从能源本身来看，核电实际上是人类的终极能源。 “未来，世界必须选择如何更充分、更经济地利用核能，同时考虑到安全，”他说。