巨头加速核应用竞赛 核能供热“再度升温”
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02-09 09:44 来源:21世纪经济报道 |

导读


在过去核电“零核准”的背景下,核电企业对于小型堆和第四代堆型的研究和落地在悄无声息中加快,竞争赛道已经明显从核电拓展到更多的核能应用。

核能供热,指的是以核反应堆替换燃煤锅炉或燃气锅炉为区域供热,被称为“不冒烟的锅炉”。

实际上,关于核能供暖的研究和探讨已经持续多年,并且也曾有过相关项目的签署,但一直未有实质性进展。随着近几年各类官方和行业协会的研讨会增加,终于有了向产业化迈进的迹象。

2月7日晚,中广核集团对外公布,近期举办的国家能源局北方地区核能供暖专题会议同意中广核联合清华大学开展国内首个核能供暖示范项目的前期工作,深入开展规划选址、用地用水、应急方案、公众沟通等论证工作,积极推进项目实施。

对此,中广核集团董事长贺禹表示,“作为我国利用核能供暖达到百兆瓦级以上热功率的首次应用实践,中广核的核能供热示范项目对于推进我国北方地区冬季清洁取暖具有重要的推广价值,为后续产业化推广、代替燃煤锅炉起到良好的示范作用,可带动一批低温供热堆项目建设,缓解城市供热所带来的减排压力,对加快推进北方地区清洁供暖具有重要意义。”

而就在不久之前,中核集团也正式发布了其自主研发的“燕龙”泳池式低温供热堆,并且与烟台市人民政府签署了相关的合作协议,推进供热堆的开发。

在过去核电“零核准”的背景下,核电企业对于小型堆和第四代堆型的研究和落地在悄无声息中加快,竞争赛道已经明显从核电拓展到更多的核能应用。

产业化再起

据中广核副总经理束国刚介绍,中广核将联合清华大学,采用成熟的NHR200-II低温供热堆技术,在华北规划建设我国首个小型核能供暖示范项目。

低温供热堆采用先进的一体化反应堆设计理念,安全性高,应用广泛,具有广阔市场需求,可用于电、热、水、汽等多个能源领域,包括居民供暖、工业园区供热、偏远地区能源综合供应等应用场景。

低温供热堆具有厂址适应性强、技术上可取消厂外应急等特点,决定了它可以靠近用户,建在城市周边、内陆偏远地区等厂址区域,从而使电、热、水、冷多种能源供应成为了可能。在实现批量化模块化之后,低温供热堆建造、部署时间大大缩短,仅需要2-3年即可建成。

无独有偶,不久之前的1月19日,中核集团也发布了在核能供暖产业化领域的动作。中核集团与烟台市人民政府签署《海上清洁能源综合供给平台及泳池式低温供热堆项目合作协议》。根据协议,双方将加速推进海上清洁能源综合供给平台及泳池式低温供热堆项目在烟台市开发和建设。

中核集团总经理、党组副书记余剑锋表示,“中核集团海上清洁能源综合供给平台、燕龙泳池式低温供热堆已具备产业化能力。”

2017年11月底,中核集团正式发布“泳池式低温供热堆”。据了解,这一代号“燕龙”、型号为DHR-400的区域供热反应堆完成了连续168小时的试运转,证实核能供热方式的可行性和安全性。

中国电力发展促进会核能分会副会长兼秘书长田力曾在接受媒体采访时表示,在当前发电能力严重过剩的形势下,冬季利用核能单纯供热,可以压减燃煤热电厂的供热出力和发电出力,而节省下来的发电指标可以转让给风电或光伏发电,其获得的财政补贴又可以分出一部分给核能供热,从而降低核能供热的供热成本,同时可以实现风光电热多能互补,整体降低碳排放,系统改善大气环境。

根据公开的池式供热堆相关成本数据,供热热价为40元/GJ,与燃煤供暖锅炉热价相当。在建设投资上,池式低温供热堆建设投资约是等同范围燃煤锅炉的23倍,但运行成本远低于燃煤锅炉,应用寿命60年,是燃煤锅炉的24倍。

一位能源规划专家告诉记者,从推广分布式能源的角度来说,不仅是核能,包括太阳能热发电、核能、地热、天然气等在内的半数一次能源仍然需要经过热力循环从而转化成电,这样会造成一定的能量损耗。因此,联供冷暖热汽是提高效能的必然选择。

“因为冷暖热汽直供范围有限,必须分布式就地直供。但这对于核能来说又有特殊性,目前的热力管网建设成本、燃料和设施的安保成本、公众接受度等问题都不能完全解决。”上述专家表示。

简单来说,虽然单纯的运行成本可能比传统的供暖方式性价比更高,但真正的成本其实是在“长尾效应”。另外,如果不能实现冬可采暖夏可制冷,或者将非供暖期的热力转移给企业等应用环节,夏天的停堆成本也需要考虑在内。

多元化竞争

根据中核集团的规划,“燕龙”堆打算在2018年底实现示范项目核准,2020年后在北方地域发展贸易化推广。

从时间上来看,与中广核的示范项目相比,孰先孰后尚不好下定论。

记者整理资料发现,关于核能供热,产业化的预期曾一次次到来,但尚没有明确公布的实际进展。而且,对于“首个”的定义也“仁者见仁智者见智”。

河北省人民政府网站显示,早在2006年,河北省承德市政府与北大青鸟集团《关于在承德市建设核供热国家示范项目的投资合作协议》正式签约。“此项目作为全国首个城市核供热国家示范项目,将对全国和平开发利用核能起到示范作用。”

2013年年初,中核能源科技有限公司与中电投电力工程公司签署《吉林白山核供热堆项目工程建设总承包联合体协议书》。根据当时中国核建与中电投透露,吉林白山项目有望成为壳式一体化核供热堆技术首个商业化示范项目;中电投将力争在“十三五”期间实现核供热堆首堆项目开工建设。

2015年4月,中核能源与中科华核电技术研究院、清华大学核研院在北京签订了《低温核供热堆产业化合作框架协议》和《河北低温堆可研及初步设计阶段技术服务合同》。这两个协议的签订,标志着低温核供热堆产业化进入了实质性工作阶段。

可以看出,中核能源在核能供暖产业化探索中地位不可忽略,中核能源在2003年由中国核工业建设集团与清华核能技术研究(北京)有限公司共同出资组建。2007年12月,中广核集团对中核能源战略注资,成为公司的第三大股东。

专门的供热堆之外,热电联供也有自己的“首个”。2017年10月22日,辽宁徐大堡核电厂一期供热工程初步设计专家审查会在北京召开。来自环保部核与辐射安全中心、国家能源局中国核电发展中心等单位的专家团指出,徐大堡项目作为国内首个压水堆核电机组供热项目,符合国家核能利用发展方向,具有行业示范意义。

在中广核、中核集团和中核建之外,近年,由国家电投集团中央研究院自主研发的微压供热堆HAPPY200已完成总体方案迭代及优化,并进行了普选厂址的调研考察。

上述人士向记者指出,因为两年的“零核准”,核电企业除了保证已有项目的发电量和在建项目的工程进度外,在核电本身的竞争相对来说发挥余地较少。特别是因为“华龙一号”和AP1000首堆尚未建成,需要验证,核电建设新开工项目短期内赛道较窄。“在2017年,核能的新应用领域比前几年更为火热。除了核能供热,还有海上浮动核电站等小堆型的应用,以及第四代堆型的进一步落地。”

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