行業(yè)新聞 ? 隆冬將至 你用得上核能供暖嗎
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\r\n 北方地區(qū)清潔供暖又有新選項(xiàng)。11月15日，中國首個(gè)核能商業(yè)供熱項(xiàng)目在山東海陽投入運(yùn)行。
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\r\n 根據(jù)山東核電公司發(fā)布的信息，山東海陽核能供熱項(xiàng)目面向包括山東核電公司員工倒班宿舍、海陽30多個(gè)居民小區(qū)在內(nèi)的70萬平米供熱，相當(dāng)于替換約5臺(tái)10噸的燃煤鍋爐。據(jù)其測(cè)算，每年可節(jié)約2.32萬噸標(biāo)煤，減排222噸煙塵，382噸二氧化硫，362噸氮氧化物及6萬噸二氧化碳。
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\r\n 此次投入運(yùn)行的核能供熱項(xiàng)目依托于山東海陽核電站，該核電站采用引進(jìn)的AP1000三代核電技術(shù)，一期工程兩臺(tái)機(jī)組分別在2018年10月和2019年1月投運(yùn)，單臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量125.3萬千瓦。海陽核電也是國家電投旗下首個(gè)控股投運(yùn)的核電站，該廠址規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)核電機(jī)組，后續(xù)機(jī)組尚未獲批開工。
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\r\n 山東核電公司計(jì)劃在一期供熱項(xiàng)目投運(yùn)的基礎(chǔ)上，到2021年實(shí)現(xiàn)供熱面積達(dá)到450萬平米，屆時(shí)可基本滿足海陽市內(nèi)的供熱需求。到2023年實(shí)現(xiàn)供熱范圍覆蓋到3000萬平米。遠(yuǎn)期來看，若海陽規(guī)劃的6臺(tái)機(jī)組和榮城等其他山東廠址建設(shè)和規(guī)劃的機(jī)組全部投產(chǎn)，國家電投計(jì)劃實(shí)現(xiàn)對(duì)包括青島、煙臺(tái)、威海等大中城市的膠東半島地區(qū)全部進(jìn)行核能供熱，其供熱范圍可以達(dá)到2億平米。
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\r\n 核能如何供熱
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\r\n 海陽核能供熱方案的原理并不復(fù)雜，簡(jiǎn)單來看是已有核電機(jī)組通過技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)。
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\r\n 核電機(jī)組中，核燃料裂變核反應(yīng)產(chǎn)生的熱量通過一回路高溫高壓的水循環(huán)帶出，將二回路水加熱產(chǎn)生高溫水蒸氣，推動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。核能供熱的原理是抽取核電機(jī)組二回路高溫蒸汽作為最初熱源，在電站內(nèi)的換熱首站用高溫蒸汽加熱三回路管道中的水，運(yùn)往5公里外的熱力公司換熱站，然后再次通過換熱器加熱四回路原有熱力管網(wǎng)中的水，最后通過小區(qū)的換熱站進(jìn)入居民家中，實(shí)現(xiàn)對(duì)原來該熱力站覆蓋的區(qū)域進(jìn)行供熱。
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\r\n 而在此前，熱力管網(wǎng)中的水需要通過換熱站的燃煤鍋爐進(jìn)行加熱。換言之，核電站的核能加熱產(chǎn)生的高溫蒸汽替換了熱力站原來的燃煤鍋爐成為新的熱源，實(shí)現(xiàn)了清潔供暖?！敦?cái)經(jīng)》記者在豐源熱力公司臨港分公司現(xiàn)場(chǎng)了解到，核能供熱替換了原有的65噸燃煤鍋爐，且被替換的燃煤鍋爐才剛剛投運(yùn)兩年。
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\r\n 整個(gè)熱量傳輸過程中，靠近核反應(yīng)的一回路水循環(huán)和最終進(jìn)入居民家中的五回路水循環(huán)都是封閉循環(huán)，彼此隔離，之間只有通過換熱器進(jìn)行的熱量交換，因此，給居民加熱的用戶暖氣管道中始終是封閉的沒有放射性的水，確保了其安全性。
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\r\n 在全球范圍內(nèi)，核能供熱并不罕見。英國、瑞士、俄羅斯等國都有核能供熱的歷史。而如海陽這種核電熱電聯(lián)產(chǎn)的方案在俄羅斯較為普遍。國家能源局副局長劉寶華在11月28日在海陽召開的專家研討會(huì)上表示，世界上核能供暖主要集中在歐美高寒國家，累計(jì)運(yùn)行超過1000堆年，沒有發(fā)生任何安全方面的問題，成熟性、安全性、經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)得到充分驗(yàn)證。
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\r\n 海陽方案的最終落地，一個(gè)不可忽視的背景是，2016年12月的中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議上，習(xí)近平強(qiáng)調(diào)了要推進(jìn)北方地區(qū)清潔供暖。其后2017年12月，十部委共同編制的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021）》發(fā)布，規(guī)劃中，核能也被列入清潔能源之一，提出研究探索核能供熱，推動(dòng)現(xiàn)役機(jī)組向周邊供熱，安全發(fā)展低溫泳池堆供暖示范。
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\r\n 核能供熱經(jīng)濟(jì)性幾何
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\r\n 經(jīng)濟(jì)性競(jìng)爭(zhēng)力是核電供暖能否推廣的重要因素，需要考慮相關(guān)技術(shù)改造和管輸建設(shè)成本后，核能供熱的價(jià)格與已有供熱技術(shù)相比是否依然有競(jìng)爭(zhēng)性。
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\r\n 另一方面，出于核應(yīng)急的要求，核電站周圍一定距離內(nèi)的人口密度受到限制，因此，能否覆蓋更廣的人群，還要考慮熱力管輸距離和成本的因素。
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\r\n 具體在海陽項(xiàng)目上，關(guān)于經(jīng)濟(jì)性，山東核電公司董事長吳放對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，核電熱電聯(lián)產(chǎn)在現(xiàn)階段是有經(jīng)濟(jì)性的，供熱原則是居民價(jià)格不增加，政府財(cái)政負(fù)擔(dān)不增加，熱力公司利益不受損，核電企業(yè)經(jīng)營做貢獻(xiàn)，生態(tài)環(huán)保效益大提升。
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\r\n 吳放未透露給熱力公司的具體供熱價(jià)格，但表示經(jīng)過測(cè)算，可以與火電熱電聯(lián)產(chǎn)供熱在經(jīng)濟(jì)性上持平，當(dāng)前賣給熱力公司以熱量計(jì)價(jià)，其價(jià)格低于燃煤鍋爐供熱。
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\r\n 豐源熱力董事長趙新堆《財(cái)經(jīng)》記者表示，目前雙方有一個(gè)初步供熱價(jià)格，項(xiàng)目今年是第一年投運(yùn)，還會(huì)根據(jù)一個(gè)運(yùn)行期的摸索，搜集數(shù)據(jù)由政府來核算出真實(shí)成本，確定后續(xù)供暖的價(jià)格。但是通過初步測(cè)算，其效益要明顯高于傳統(tǒng)燃煤鍋爐。
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\r\n 需要指出的是，在當(dāng)前海陽項(xiàng)目上，由于是直接抽取二回路蒸汽來供熱，也就意味著一部分用于發(fā)電的蒸汽被用來發(fā)熱，這會(huì)損失少許發(fā)電功率，但這部分蒸汽的綜合利用效率較發(fā)電更高。
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\r\n 于損失大約3兆瓦左右的發(fā)電功率。而未來海陽計(jì)劃改用發(fā)電汽輪機(jī)組的乏汽作為熱源，可以在不損失發(fā)電功率的情況下，實(shí)現(xiàn)更高的利用效率，這也需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行更多的改造。
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\r\n 總的來看，要實(shí)現(xiàn)核能供熱，核電站的成本在于換熱首站與電廠內(nèi)管道建設(shè)和設(shè)備改造的成本。當(dāng)前方案里，由于損失了部分發(fā)電效率，也構(gòu)成了成本。
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\r\n 豐源熱力公司的資料顯示，按照供熱面積達(dá)到450萬平米計(jì)算，電廠熱效率可從36.69%提搞3.25%至3 9.94%，結(jié)合熱價(jià)、電價(jià)、環(huán)境效益、社會(huì)效益等多方面因素考慮，核能抽汽供熱可以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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\r\n 更大的成本來自于熱力管道。
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\r\n 從電廠至換熱站之間的熱力管道由熱力公司負(fù)責(zé)建設(shè)。海陽方案中，這段長度5公里的管道投資為3000多萬元。接受海陽核能供熱的豐源熱力董事長趙新表示，對(duì)企業(yè)來說，目前的投入和回報(bào)暫時(shí)不成正比，相信隨著供熱面積擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)逐步顯示出來。
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\r\n 當(dāng)前首批覆蓋的70萬平米供熱范圍中，其供熱半徑約為15公里，到2021年實(shí)現(xiàn)450萬平米供熱時(shí)，供熱半徑將擴(kuò)大至30公里。中國建筑節(jié)能協(xié)會(huì)秘書長、北京建筑大學(xué)教授李德英對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，當(dāng)前的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)供熱半徑達(dá)到100公里，在使用優(yōu)質(zhì)的保溫材料，施工質(zhì)量有保障的情況下，百公里輸送的熱力損耗可以做到1%以內(nèi)。
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\r\n 若以海陽核電為中心，100公里的半徑就可以將供熱范圍覆蓋至煙臺(tái)市區(qū)和青島市區(qū)的東部，其覆蓋人口將顯著擴(kuò)大。
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\r\n 在管輸成本方面，由于長距離熱力管道需要更大直徑的管道和更好的保溫材料，其成本也更高一些。清華大學(xué)教授夏建軍對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示，目前長距離熱力管道成本均價(jià)約為每米1萬元左右。
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\r\n 過往北方地區(qū)的清潔供暖改造以煤改氣和煤改電為主，這兩種方案目前來看，都有取暖成本更高和不穩(wěn)定的問題，此外也并未實(shí)現(xiàn)徹底的零碳排放。若以海陽的熱電聯(lián)產(chǎn)核能供熱方案來比較，在經(jīng)濟(jì)性、可靠性和零排放上都更有優(yōu)勢(shì)。
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\r\n但另一方面，核能供熱受限于核電站的選址，在北方地區(qū)目前覆蓋范圍有限。海陽方案的意義在于，首次成功探索了對(duì)外商用核能供熱?？偟膩砜?，它在山東的可復(fù)制性較強(qiáng)，但其他地區(qū)還需結(jié)合情況來具體判斷。
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\r\n 目前國內(nèi)大部分核電站位于南方，北方地區(qū)已經(jīng)投運(yùn)的核電站還有遼寧紅沿河核電站，位于遼東半島，以及江蘇連云港核電站，位于江蘇北部。
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\r\n 紅沿河其實(shí)是國內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)核能供熱的機(jī)組。據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，地處更北的遼寧紅沿河核電站，在2013年首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)之后，就實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)內(nèi)的核能供熱，其供熱原理與海陽方案類似，也是抽取二回路蒸汽作為熱源實(shí)現(xiàn)供熱。但紅沿河并未對(duì)外進(jìn)行供熱，而海陽通過與當(dāng)?shù)責(zé)崃芫W(wǎng)連通，成為了國內(nèi)首個(gè)核能商業(yè)供熱項(xiàng)目。 \r\n
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