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热。
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高以及“零碳”绿色城市理念的推广,核能供暖将进入“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》,核能供热一般是通过核发电来转移部分热量。由蒸汽产生。通过高中压钢瓶送至热力公司,再通过热力管网输送至最终用户。此过程完成热交换。 “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、热能、氢气、海水淡水等。” ,可以根据场景和经济情况来使用,可以考虑更多的空间。”说。多位业内专家表示,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5个核电项目和10座核电站,为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8月在国际核工程大会上表示,2022年至2025年中国将保持每年6至8台核准核电机组的运行速度,表示预计。核电占总发电量的比重将达到10%,比2021年翻一番。由于石油和天然气价格在过去一年中创下历史新高,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,在核电建设初期考虑将核电接入城市供热管网,将大大提高供电与供热的互联互通;我们相信联合利用将会不断增加。电源模型。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”,中小型住宅区常用什么供暖方案?北京农研管理咨询有限公司技术总监赵金平告诉《中国新闻周刊》,相比之下,很多中小型住宅小区都采用什么供暖方案?他说,中型住宅区仍然使用传统锅炉房供暖,而大城市则更多地使用集中供暖。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。与煤炭污染环境相比,‘小堆’更清洁、更低碳、更环保、更安全。因此,‘小堆’对于未来的发展。”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。郑明光表示,我国北方地区采暖期长,冷空气来临时,燃煤污染的空气南流,影响全国空气质量。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,将减少标准煤消耗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。氮氧化物超过85吨,灰烬超过2621吨,有效改善了受热地区的空气质量。
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,年供热量将达到70.4万吉焦,与南方电供暖方式相比,每年可发电1.96亿千瓦时。可以节省消费。火电厂年燃料消耗标准可减少约2.46万吨煤,相当于每年减少二氧化硫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》号文明确提出“积极安全有序发展核能”和“积极稳妥实施核能供热示范”。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,核能供暖的成本肯定不高。但从核能的整个生命周期来看,初期投资相对较大。”焦说。静平。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。 “如果我们要大规模推广‘小堆’供暖,我们面临的关键问题就是价格,因为在我们国家,无论水费、电费还是公用费,都是公益性的。” “很多城市的热空气价格已经很多年没有上涨了。”郑明光说。郑明光认为,即使小型核反应堆核供热的环保效果很高,但如果供热价格持续走低,企业在市场经济中的投资意愿也会降低。他坦言,“如果按照现在的天然气供暖价格,‘小炉’是有利可图的,但如果按照目前30元/吉焦的普遍费率来评估,‘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,很多传统供热企业也面临亏损。”我们认为,有必要将系统设计成只能在冬季使用,以减少设备维护成本。如果仅在冬季使用,人工成本极高。可以设计成可以与供暖功能结合使用,例如热电一体化或生产工业气体。”并说道。
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,根据该项目的建设目标,“小型反应堆”适合建在城市周边、工业园区附近。负荷中心周围的居民和工人密度远高于大型核电站,居民的抵制和排斥也比较强烈。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,德日全球反核情绪高涨,誓言要实现“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反应堆比第二代反应堆安全数百倍。他表示,在采取全面措施应对严重事故和堆芯熔毁后,中国第三代核电技术“已不存在福岛核电站堆芯熔毁后释放放射性物质的情景或可能性”。他进一步补充说,目前国内第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。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,欧盟正式将核能列为“绿色能源”。欧盟成员国立即采取了“拥核”行动。比利时政府宣布将把该国剩余两座核反应堆的寿命延长10年。波兰已开始建设该国第一座核电站。共和国计划同时建造多个反应堆,法国一度考虑关闭其58 座反应堆中的14 座,但目前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。他说:“世界必须选择未来如何更充分、更经济地利用核能,同时考虑到安全。”