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2017年11月28日，中核集團正式宣布：泳池式輕水反應(yīng)堆(簡稱49-2堆)安全供熱滿168個小時，具備為原子能院部分辦公樓供熱、功能演示及實操培訓(xùn)等能力。同時發(fā)布的，還有能實現(xiàn)區(qū)域供熱的“燕龍”泳池式低溫供熱堆。

（來源：中國核網(wǎng)）

據(jù)測算，一座400MW的“燕龍”低溫供熱堆，供暖建筑面積可達(dá)約2000萬平方米，相當(dāng)于20萬戶三居室。

“利用核能進行區(qū)域供熱能更有效改善我國能源結(jié)構(gòu)，緩解日趨嚴(yán)重的能源供應(yīng)緊張局面，希望中核集團對泳池式反應(yīng)堆供熱的技術(shù)進行充分論證，不放過任何技術(shù)關(guān)鍵細(xì)節(jié)，力爭將核能供熱技術(shù)的安全性、可靠性論證明白，用公眾接受的語言向社會講清楚。”環(huán)境保護部副部長、國家核安全局局長劉華評價說。

各省市試點紛紛趨之若鶩，難題能否得到化解?

在我國北方，每年冬季供暖是關(guān)系國計民生的大事，采暖范圍遍布全國17個省、市、自治區(qū)，占國土面積的60%以上，采暖人口達(dá)7億。目前我國主要的供熱方式為集中供熱和分散供熱兩種主要方式。其中，集中供熱的熱源主要以熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房為主，每年供暖消耗煤炭超過5億噸，能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)升級形勢嚴(yán)峻。

國家統(tǒng)計局新數(shù)據(jù)顯示，2015年供熱用燃煤消耗量占國內(nèi)原煤總產(chǎn)量的比例為4.62%。隨著集中供熱對分散供熱的替代，供熱用燃煤消耗量占比略有降低，但仍然能夠維持在4%左右，特別是近年來霧霾天氣的持續(xù)增多，環(huán)保問題日益加重，清潔供熱能源的替代需求愈發(fā)強烈。

“隨著城鎮(zhèn)化的進展，北方地區(qū)供熱面積已經(jīng)達(dá)到130多億平方米，且以每年5%-10%的速度遞增，很多地方都已面臨熱源緊缺問題。供熱信息網(wǎng)了解到另一方面，我們也應(yīng)看到北方地區(qū)主要的供熱熱源來自化石能源，33%源于直接燃煤，這也是造成北方地區(qū)霧霾一個非常重要的原因。”清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系教授夏建軍分析。

不久前印發(fā)的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017—2021)》提出，到2019年，北方地區(qū)清潔取暖率達(dá)到50%，替代散燒煤7400萬噸。到2021年，北方地區(qū)清潔取暖率達(dá)到70%，替代散燒煤1.5億噸。這些數(shù)字意味著未來幾年，仍有大量的散燒煤和燃煤鍋爐將被替代。

“核能供熱的突出優(yōu)勢表現(xiàn)在低溫供熱上。因為核反應(yīng)堆原理與鍋爐燃燒原理完全不同，燃料燃燒必須保持爐膛的高溫，供應(yīng)低溫?zé)嵋膊荒芙档汀６�核裂變反�?yīng)可以發(fā)生在任何溫度下，如果僅僅要求供應(yīng)低溫?zé)�，反�?yīng)堆就可以工作在低溫低壓條件下，都可以簡化反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)，提高安全性和降低造價。這就是前些年許多國家紛紛投入力量，開展低溫核供熱研究的原因。

在我國，核能供熱反應(yīng)堆研發(fā)的歷史可追溯至上世紀(jì)80年代。1983年，清華大學(xué)原有的池式研究堆實現(xiàn)我國第首次核能低溫供熱實驗;1984年，當(dāng)時的國家科委批準(zhǔn)在清華大學(xué)核能所建一座5MW的核供熱試驗堆;1986年起，低溫核供熱正式列為國家“七五”科技攻關(guān)項目;1989年，50MW低溫核供熱堆正式臨界啟動，之后一次成功完成72小時滿功率連續(xù)運行實驗。

值得關(guān)注的是，在技術(shù)層面，經(jīng)過層層篩選，業(yè)內(nèi)逐漸形成式供熱堆和殼式供熱堆池兩種主流類型(詳情見本刊2016年5月刊《核能供熱產(chǎn)業(yè)化提速》一文)。其中池式供熱堆以游泳池實驗堆為原型，殼式供熱堆由目前主流壓水堆核電站技術(shù)演進而來。前者代表是中核集團剛剛發(fā)布的“燕龍”泳池式低溫供熱堆，而后者代表則是中廣核集團的NHR200-II低溫供熱堆技術(shù)。

核能供熱前景廣闊

核能供熱正朝著前景更為廣闊、競逐更加充分的示范商業(yè)環(huán)節(jié)演進。然而，經(jīng)過多年試錯，布局企業(yè)面臨的風(fēng)險與機遇卻愈發(fā)難以界定。核供熱反應(yīng)堆“燕龍”的橫空出世，使得中核集團率先在核能供熱上獲得突破。據(jù)悉，“燕龍”是中核集團在泳池式研究堆五十多年安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，針對北方城市供暖需求開發(fā)的一種安全經(jīng)濟、綠色環(huán)保的堆型產(chǎn)品。

探其原理，是將反應(yīng)堆堆芯放置在一個常壓水池的深處，利用水層的靜壓力提高堆芯出口水溫以滿足供熱要求。熱量通過兩級交換傳遞給供熱回路，再通過熱網(wǎng)將熱量輸送給千家萬戶。

中核集團“燕龍”泳池式低溫供熱堆總設(shè)計師柯國土向記者介紹，池式低溫供熱堆選址靈活，內(nèi)陸沿海均可，尤其適合北方內(nèi)陸。反應(yīng)堆壽命長達(dá)60年，與燃煤、熱電聯(lián)產(chǎn)相比具有經(jīng)濟可比性。“與其他的化石能源供熱相比，池式低溫供熱堆建設(shè)投資約是同規(guī)模燃煤鍋爐的2至3倍，但運行成本遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐，且使用壽命達(dá)到60年，是燃煤鍋爐的2至4倍。”中國科學(xué)院院士王乃彥分析。在其看來，以低溫供熱堆替代核電廠和區(qū)域鍋爐房熱源承擔(dān)城市基本熱負(fù)荷，或?qū)⒊蔀榫徑饣�石能源環(huán)境污染的一種有效可行的方法。

與中核集團堅持采用二級單位中國原子能科學(xué)研究院的池式堆技術(shù)路線不同，中廣核集團聯(lián)合清華大學(xué)采用了“殼式堆”技術(shù)，并協(xié)同中國核建旗下的中核能源一同完成了NHR200-II技術(shù)工業(yè)供熱、熱電聯(lián)供項目技術(shù)改造。

據(jù)悉，中廣核正在大力推動低溫供熱堆技術(shù)的市場開發(fā)。“低溫供熱堆具有安全性高、廠址適應(yīng)性強、技術(shù)上可取消廠外應(yīng)急等特點，可以靠近用戶，建在城市周邊、內(nèi)陸偏遠(yuǎn)地區(qū)等廠址區(qū)域，從而使電、熱、水、冷多種能源供應(yīng)成為了可能。在實現(xiàn)批量化、模塊化建造后，低溫供熱堆建造、部署時間將大大縮短，僅需要2-3年即可建成。”供熱信息網(wǎng)了解到與此同時，三大核企晚成立的國家電投也不甘落后，其自主研發(fā)的微壓供熱堆HAPPY200也于2017年完成總體方案迭代及優(yōu)化，并進行了候選廠址的調(diào)研勘察。

產(chǎn)融結(jié)合之路卻異常艱難

核能供熱的美好前景，加速了能源央企對其涉獵，然而產(chǎn)融結(jié)合之路卻異常艱難。30年前的阜新、琿春、天津等地選址不了了之，令一些產(chǎn)融結(jié)合者至今仍心存余悸。

與此同時，選擇北方大型核電站試點熱電聯(lián)供作為小型堆區(qū)域供熱的過渡，青島等城市也在積極探索。據(jù)悉，青島供熱以燃煤鍋爐和熱電聯(lián)產(chǎn)為主，供熱面積達(dá)2.1億平方米。根據(jù)青島2014年清潔能源規(guī)劃——“四改造、三開發(fā)、二替代、一建立”的總體工作思路，預(yù)計到2020年，供熱面積達(dá)3.1億平方米，其中20%海水源熱泵，燃?xì)?0%，余熱資源20%，其他采用熱泵技術(shù)，卻仍有6000萬平方米的缺口。

記者注意到，青島謀求“核電+供暖”的訴求并非全國個例。早在2017年2月17日，遼寧核電有限公司即向國家知識產(chǎn)權(quán)總局申報了“一種基于大型商用核電機組的熱電聯(lián)產(chǎn)方法”發(fā)明專利獲得授權(quán)，成為我國個核電供暖專利。

“徐大堡核電項目地處我國東北地區(qū)，具備在我國率先開展核電供暖的優(yōu)勢。”此前，遼寧核電有限公司副總經(jīng)理葛政法在接受中核集團內(nèi)部媒體采訪時透露，“目前，我國北方運行及在建的核電站均已電力生產(chǎn)為目的，由于核電調(diào)峰的需求越來越大，所以有必要探索核電綜合利用方案，在電力生產(chǎn)的同時兼顧民生問題。”

一邊是積極打造“我國核電產(chǎn)業(yè)北方基地”的山東，另一邊是謀求更多低溫供熱示范堆落戶的河北。這點，在2017年1月13日由中國電力發(fā)展促進會核能分會舉辦的“核能供熱技術(shù)推廣應(yīng)用研討會”上，即可看出。

彼時，來自河北承德、石家莊、邯鄲、邢臺、保定、秦皇島等城市的代表踴躍發(fā)言，交流訴求。

“地方的需求是迫切的，關(guān)鍵是拍板的問題。”國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院高工林令之一語中的。在其看來，中國北方被霧霾困擾、環(huán)境問題成為社會公眾高度關(guān)注的當(dāng)下，核能供熱能否邁出關(guān)鍵步伐，不僅取決于公眾恐核心理的消除，更有賴于政府的加強引導(dǎo)和規(guī)劃，才能真正推動核能供熱示范項目早日落地。“微壓堆HAPPY200，目前廠址選擇正在進行中，計劃率先在吉林推廣，形成北方示范，用于冬季民用采暖以及糧食深加工等。”林令之說。

原標(biāo)題:關(guān)注丨核能供熱項目備受期待，但供熱項目落地難成大障礙