核能供暖來了???
據《中國新聞周刊》報道,近日,大連瓦房店市紅沿河鎮實現核供熱,這是東北地區首個核供熱項目。
事實上,這并不是國內第一個相關項目。2021年起,浙江海鹽、山東海陽實現核供熱。
紅沿河核電站。畫中畫/圖片中的新圖片
近年來,隨著煤炭等化石能源價格的不斷上漲,核能的綜合效益一再受到關注。甚至有不少業內專家預測,隨著核安全的提升和“零碳”綠色城市理念的推廣,核供熱將全面進入“窗口期”。
未來核供熱會大規模推廣嗎?核供熱足夠安全嗎?
“窗口期”來了嗎?
紅沿河鎮并不是中國第一個利用核能取暖的地方。浙江海鹽和山東海陽都已經率先實施了核供熱。
同樣位于中國東北的佳木斯核能供熱項目正在有序推進。
國家電力投資集團有限公司核能總工程師、“國和一號”總設計師鄭明光告訴《中國新聞周刊》,核能供熱一般是將核電站高、中壓缸產生的蒸汽產生的部分熱量輸送給供熱公司,再通過供熱管網輸送給終端用戶。在這個過程中,完成了熱交換。
“核能本質上是一種能源。反應堆建成后,如何使用取決于具體要求,如發電供熱、制氫、海水淡化等。未來根據場景和經濟情況,可能會發掘更多的使用空間。”鄭明光說。
在不少業內專家看來,近幾年可能是核供熱發展的“窗口期”。
最近國家對核能發展的支持力度加大。今年以來,中國已批準5個核電項目和10臺核電機組,是過去14年中最多的。
另外,根據《“十四五”規劃和2035遠景目標綱要》,到2025年,我國核電裝機容量將達到7000萬千瓦。
中國核學會理事長王壽君在8月舉行的國際核工程大會上表示,預計2022年至2025年,中國將保持每年6至8臺核電機組的核準開工節奏;到2035年,中國核電將占總發電量的10%,比2021年翻一番。
隨著石油和天然氣價格在過去一年屢創新高,國際原子能機構提高了核電預測:到2050年,世界核電發電量將比2020年增加一倍,比上一年的預期值高出10%。
核電項目的快速增加無疑為核供熱提供了機遇。
鄭明光認為,如果在核電建設初期,將核電與城市供熱管網連接起來,將大大增強供電和供熱的互聯互通,這樣的熱電聯產模式將會越來越多。
此外,相對于耗資巨大、建設周期長的傳統大型核電站,30萬千瓦以下的小型核反應堆更便宜、更易建設、更安全、更靈活,在業內被認為更適合城市供熱。
在鄭明光看來,在中小城市用“小樁”實現供暖,未來會越來越普及。
2020年,國家電投集團與黑龍江省克山縣政府簽署合作協議,共同推進核供熱“小樁”落地。
在沒有“小樁”的情況下,目前中小型住宅區普遍采用什么樣的供暖方案?
北京能言管理咨詢有限公司技術總監焦景平告訴《中國新聞周刊》,目前,很多中小住宅區還在使用傳統的鍋爐房供暖,而大城市更多的是使用集中供暖。
比如剛剛實現核供熱的紅沿河鎮,以前靠12個鍋爐房供熱。
“‘小樁’的事故概率已經很低了。相比煤炭帶來的環境污染,‘小堆’清潔低碳環保,更有保障,所以‘小堆’是未來發展的重要趨勢?!编嵜鞴庹f。
相應的
中國自主研發的“小型反應堆”——玲瓏一號于2016年4月成為世界上首個通過國際原子能機構一般安全審查的小型核反應堆。
環境保護賬戶和經濟賬戶
核供熱更重要的優勢在于它的環保效益。
鄭明光說,我國北方地區采暖期長,冷空氣來了,燃煤造成的污染空氣會南下,影響全國的空氣質量。所以,如果把部分地區換成核供熱,整個國家冬季的空氣質量都會得到改善。
據測算,紅沿河核供熱項目每年將減少消耗標準煤5726噸、二氧化碳1.41萬噸、煙塵209余噸、二氧化硫60余噸、氮氧化物85余噸、灰份2621噸,將有效改善供熱區域大氣環境。
紅沿河核電站。畫中畫/圖片中的新圖片
浙江海鹽核供熱項目全部建成投產后,年供熱將達到70.4萬吉焦,與我國南方電采暖方式相比,每年可節約電能消耗1.96億千瓦時。與燃煤火電機組相比,每年可減少標準煤消耗約2.46萬噸,相應減少二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳排放量分別為1817噸、908噸和5.9萬噸。
事實上,核能的利用及其供熱是中國二氧化碳排放峰值行動計劃的重要內容。
2021年10月26日,國務院發布的《模塊化小堆:挑戰與機遇》明確提出“積極安全有序發展核電”“積極穩妥開展核能供熱示范”。
毫無疑問,在正常運行情況下,核供熱比傳統鍋爐房和小型熱電廠更環保。但是居民每天繳納的采暖費能覆蓋核供熱的建設成本嗎?
“如果只考慮核電站產生的余熱來供熱,核供熱的成本真的不高。但是從核能的整個生命周期來看,前期投入比較大。”焦靜平說。
前述《2030年前碳達峰行動方案》指出,“小型反應堆”無法從單個反應堆的規模經濟中獲益,“批量建設”勢在必行,但其大規模部署仍面臨一系列挑戰。
“現在‘小樁’供暖如果大面積推廣,重要的問題是價格。因為在中國,無論水價、電價還是熱價,都是有公益性的。目前很多城市的熱點房價已經多年不漲了。”鄭明光說。
鄭明光分析,如果供熱價格一直很低,即使“小堆”核供熱環保效果很強,但其經濟性較差。在市場經濟下,企業的投資意愿必然下降。
他坦言,“如果按照現在的天然氣供暖價格收費,‘小堆’可以盈利,但如果按照現在流行的30元/GJ來評估,‘小堆’供暖的經濟性就很難保證,很可能會虧損?!?
事實上,最近兩年,隨著煤炭價格的不斷上漲,很多傳統供熱企業也面臨虧損。
鄭明光認為,即使是以供熱為主的反應堆,也需要多用途設計。他說,“如果只在冬季使用,設施維護和人員成本會很高。包括熱電聯產、工業氣化等。可以和加熱功能一起設計?!?
安全問題
在很多業內專家看來,無論是從環保屬性還是能源可持續發展來看,核能在供熱領域都有一定的優勢。
但是對于大眾來說,核供熱的考慮不僅僅是經濟和環保。
焦靜平坦言,即使業界非常清楚核供熱的優勢,但在推廣層面,很多地方還是優先考慮公眾的反應?!艾F實是,人們都想使用清潔高效的能源,但都不想在家門口建核反應堆。”他說。
相比沿海建的大型核電站,“小反應堆”的“鄰里效應”會更明顯。中國電力集團公司核能分會秘書長王永平
根據世界核協會的數據,1996年,核能占全球能源供應的17%,到2022年已經下降到10%左右。2011年日本福島核災后,全球反核情緒高漲,德國和日本甚至宣稱“無核化”,宣布逐步淘汰核電站。
自2012年以來,美國已經關閉了12座核反應堆。美國能源信息署預測,到2050年,核能發電在美國的份額將從目前的20%下降到11%。
但目前全球核電技<愛尬聊_百科大全>術已經發展到第三代,第四代還處于研發實驗階段。目前,我國已經自主掌握了三代核電技術,代表技術有國合一號和華龍一號。
鄭明光說,日本福島核電站正在運行第二代核反應堆。與第二代核反應堆相比,目前在建的第三代核反應堆的安全性提高了數百倍。
他說,在建立了應對嚴重事故和堆芯熔毀的完整措施后,中國第三代核電技術“不再存在福島核電堆芯熔毀后放射性釋放的情景或可能性”。
他進一步解釋說,目前我國三代核電技術的設計標準已經充分考慮了一些極端情況,如強震、海嘯、天文潮、火災、電磁干擾、飛行物等。
在鄭明光看來,目前,世界對核能的看法在不斷變化。尤其是今年,由于俄烏沖突導致的能源短缺,歐盟已經正式將核能列為“綠色能源”。
歐盟成員國迅速采取“促核”行動:在比利時,政府已宣布將該國剩余兩座核反應堆的壽命延長10年;波蘭開始建造該國第一座核電站;捷克計劃同時建造幾個核反應堆;法國曾經考慮關閉其58個核反應堆中的14個,但現在它已經開始開發下一代技術。
最近美國的態度也發生了變化。美國總統拜登同意向加州一座即將退役的核電站提供60億美元援助,以維持其運轉。在西弗吉尼亞州,長達幾十年的核能禁令最近被廢除了。懷俄明州和愛達荷州的私人機構和國家實驗室已經加緊努力投資下一代核反應堆。
鄭明光認為,從能源本身來看,核能其實是人類的終極能源。他說,“未來如何在安全的基礎上更充分、更經濟地利用核能,是世界必須做出的選擇?!?