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这种核电技术能帮人温暖过冬!
2021-01-19分类:技术动态 / 技术动态来源:国家电网报

最近,受冷空气影响,我国南方多地气温骤降,人们对取暖设备的需求急剧增长。

但和电热暖器、暖风机、踢脚线取暖器等供暖措施相比,一些冬季寒冷潮湿地区的城镇居民也急切盼望着集中供暖。

从传统发电企业立场出发,燃煤热电厂不再新建,到设计寿命期限的老电厂一律关停,导致北方各地基荷热源缺乏。煤改电、煤改气也需要考虑成本和资源的掣肘。

如果采用核电小堆(池式堆)供暖,不仅上述问题得以解决,原有的供暖管网继续利用,而且可以腾出大片土地开发利用,具有较高的商业价值。

那么,池式堆是什么?它怎么实现供暖?

常压低温池式堆是常压下运行的池式核反应堆,又称为游泳池式核反应堆(简称池式堆)。自20世纪60年代开始,直至现在,美国、加拿大、德国、瑞士、瑞典、法国等许多发达国家都进行了池式堆的持续研究与开发。

20世纪80年代初,清华大学核研院就利用已建成的池式实验堆(2MWt)进行了核研院生产区与生活区的冬季集中供暖试验,取得成功。后来又推出了NHR壳式低温核供热堆,于1989年建成了5 兆瓦试验堆,并成功运行。

但在随后的三十多年中,无论是池式堆,还是壳式堆,都一直积极推广,但是一直没有示范工程落地。

池式堆在常压、低于100℃的参数下运行,可以实现在任何事故工况下堆芯不会裸露,燃料元件不会烧毁,达到“无放射性扩散”的核安全目标,不需要厂外应急。整体而言,该堆型温度低、压力低(常压),技术成熟,系统简单,在极端事故工况下蓄水池容量大,反应堆芯浸泡其中可阻止堆芯融化,保证放射性物质的包容,具有固有安全特征,可直接进入商业应用。

近年来,在雾霾治理、碳减排的大背景下,核能供暖呼声渐高。核工业领域多个单位都推出了核能供热技术,主要应用是作为城市集中供热的热源,补充和部分替代燃煤锅炉和燃煤的热电联供机组。

2017年11月28日,中国原子能科学研究院49-2池式堆改造完成,实现冬季供暖。同日,中核集团“燕龙”泳池式低温供热堆在京正式发布,标志我国在核能供热技术领域又向前走了一大步,为探索城市区域清洁供暖提供了又一新的解决路径。

有业内人士指出,在核能供暖事业推广过程中,还存在着以下问题有待解决:

一是最大阻力在于地方政府及公众接受度。

由于对核能知识的匮乏,以及日积月累的恐核心理,公众对任何核设施的心理接受度都较低。提高公众接受度是示范工程实施方案的一部分,需要地方政府积极接受并大力支持,同时配合做厂址周边百姓工作。

二是行业内技术路线差异大,未能形成合力。

虽然技术路线丰富,但在目前商业示范堆尚未建成、核能供热推广的初期阶段,科研、设计和市场推广资源严重分散。用搞大型核电的观念、思路和方法搞核能供暖小堆,不仅会让地方政府和用户挑花眼,而且也会增加审批难度,延长审批进度。

在气候异常概率增加,供暖需求提升的当下,各大核电集团应形成合力,在需求迫切且厂址适合的地区,批量布局十个以上的池式堆核能供暖项目,引领上下游供应商形成标准化设计、标准化制造、标准化施工、标准化运营。

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