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北方地區(qū)清潔取暖有了新選擇

冬季供暖是關(guān)系國計(jì)民生的大事。國家統(tǒng)計(jì)局預(yù)計(jì)，我國供暖面積到2020年將達(dá)到129億平方米。必須看到的是，目前我國供暖能源結(jié)構(gòu)依然以煤炭為主，供暖系統(tǒng)中有60%以上的熱源來自于燃煤鍋爐或燃煤的熱電生產(chǎn)。
近期，全國首個(gè)核能清潔供熱商用示范工程在海陽投入運(yùn)營，70萬平方米居民和公共建筑告別燒煤取暖的歷史，用上清潔能源。

核能供熱，簡而言之，就是以核裂變產(chǎn)生的能量為熱源的城市集中供熱方式，是解決城市能源供應(yīng)、減輕運(yùn)輸壓力和消除燒煤造成的環(huán)境污染的一種新途徑。
城市集中供熱所需溫度不高，現(xiàn)有的核能技術(shù)較易滿足要求。目前，正在發(fā)展的核能供熱方式有三種：熱電聯(lián)供核電站，從核電機(jī)組中抽取高溫高壓蒸汽作為熱源，采用多級換熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水汽換熱、水水換熱，反應(yīng)堆工作參數(shù)高，必須按照核電站選址要求建在遠(yuǎn)離居民區(qū)的地點(diǎn)；城市集中供熱專用低溫供熱堆，可以輸出100℃左右的熱水供城市應(yīng)用，反應(yīng)堆工作參數(shù)低，安全性好，有可能建造在城市近郊；化學(xué)熱管遠(yuǎn)程核供熱系統(tǒng)，是正在研究的先進(jìn)技術(shù)，利用高溫氣冷堆產(chǎn)生的900℃左右的高溫?zé)嵩?，進(jìn)行可逆反應(yīng)，可將核熱送到遠(yuǎn)處供大片地區(qū)使用。其中，海陽核電廠已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源，通過廠內(nèi)換熱首站、廠外供熱企業(yè)換熱站進(jìn)行多級換熱，經(jīng)市政供熱管網(wǎng)將熱量傳遞至最終用戶。
目前，我國小型供熱堆堆型主要有高溫氣冷堆、玲龍一號（ACP100）及NHR200低溫供熱堆等系列。小型堆即小型先進(jìn)模塊化多用途反應(yīng)堆。國際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）將其定義為30萬千瓦以下的核反應(yīng)堆，相對于大型核電機(jī)組具備三大特點(diǎn)：高安全性、模塊化設(shè)計(jì)、用途廣泛，可應(yīng)用于工業(yè)供熱供汽、城市供暖、海水淡化等諸多方面。
本世紀(jì)初，IAEA就提出了積極鼓勵(lì)研發(fā)小型堆的倡議，世界核能發(fā)達(dá)國家在發(fā)展大型核電機(jī)組的同時(shí)，也都在積極研發(fā)模塊式小型堆——俄羅斯有5種不同的小堆原型堆正在同步研發(fā)；美國政府投入4.52億美元支持為期5年的小堆研發(fā)計(jì)劃，包括巴威公司（B&W）、西屋公司在內(nèi)的美國多家企業(yè)提出了6種不同的小堆設(shè)計(jì)。
在我國，小型堆發(fā)展進(jìn)程走在國際前列?！峨娏Πl(fā)展“十三五”規(guī)劃》已將開展小型智能堆的自主創(chuàng)新列為電力發(fā)展“十三五”的重點(diǎn)任務(wù)，《核電中長期發(fā)展規(guī)劃》明確指出，要適時(shí)開展小型堆核電示范項(xiàng)目建設(shè)，《能源技術(shù)創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃》也將建設(shè)模塊化小型堆和低溫供熱堆示范工程納入示范實(shí)驗(yàn)類進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展。而且，相關(guān)核行業(yè)公司及高等院校均開展了小型堆的前期工作——2017年11月，中國原子能科學(xué)研究院在北京正式發(fā)布了自主研發(fā)可用來實(shí)現(xiàn)區(qū)域供熱的“燕龍”泳池式低溫供熱堆；2019年7月，中核集團(tuán)啟動海南昌江的玲龍一號示范工程，工程計(jì)劃于2019年12月底開工建設(shè)，建設(shè)周期約為65個(gè)月；NHR200低溫供熱堆技術(shù)是清華大學(xué)歷時(shí)20余年開發(fā)完善，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)小型堆，其技術(shù)在國際上保持領(lǐng)先地位。
小型供熱堆作為一種安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、高能量密度的供熱系統(tǒng)，安全性高、系統(tǒng)簡單、運(yùn)行維護(hù)簡便、燃料與設(shè)備技術(shù)成熟，具有“零堆熔、零排放、易退役、投資少”等突出優(yōu)點(diǎn)，因此建設(shè)周期短、選址靈活，可以貼臨城市建設(shè)，非常適合在我國北方尤其是京津冀魯?shù)貐^(qū)推廣應(yīng)用。
有關(guān)專家多次呼吁，小型堆可以替代化石能源為北方采暖地區(qū)城市供熱，極大緩解北方城市供暖期霧霾問題；同時(shí)，因其具有適用性廣、建設(shè)周期短、一次性投入低等特點(diǎn)，是替代燃煤熱電廠、供熱鍋爐的良好選擇。特別是低溫核供熱堆，因其具備內(nèi)在安全、結(jié)構(gòu)簡單和經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)勢，將會成為應(yīng)對減排和氣候變化、緩解能源及環(huán)境問題的有力措施。

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北方地區(qū)清潔取暖有了新選擇