隆冬将至 你用得上核能供暖吗|海阳|连云港

原标题:随着冬天的临近,核能供暖即将到来。你能用它吗?

核能供热成本低于燃煤锅炉,并且稳定零排放。然而,由于核电站资源有限,目前不可能进入内陆。

海阳核电站全景 山东核电公司为北方地区清洁供热提供新选择 11月15日,中国首个核商业供热项目在山东省海阳市投入运行。

根据山东核电公司发布的信息,山东海阳核能供热项目为70万平方米供热,包括山东核电公司员工轮班宿舍和海阳30多个住宅小区,相当于更换约5台10吨燃煤锅炉。 据其计算,每年可节约23,200吨标准煤、减少222吨烟尘、382吨二氧化硫、362吨氮氧化物和60,000吨二氧化碳。

核能供热项目依托山东海阳核电站,采用进口的AP1000第三代核电技术。项目一期两个机组分别于2018年10月和2019年1月投产,装机容量为125.3万千瓦。 海阳核电也是第一个由国家电力投资公司控制并投入运行的核电厂。该场址计划建造6个核电机组,随后的机组尚未获准建造。

山东核电公司计划在供热项目一期投产的基础上,到2021年实现供热面积450万平方米,基本满足海阳市的供热需求 到2023年,供暖范围将达到3000万平方米。 从长远来看,如果海阳计划的6台机组和荣成等山东其他地区计划建设的机组全部投产,国家供电计划将实现胶东半岛所有地区的核能供热,包括青岛、烟台、威海等大中型城市,供热范围为2亿平方米。

核能是如何供热的?

海阳核能供应计划的原则并不复杂。简而言之,现有核电机组通过技术改造实现了热电联产

在核电机组中,核燃料裂变核反应产生的热量通过一回路中的高温高压水循环进行,二回路中的水被加热产生高温蒸汽,推动汽轮机机组发电。 核能加热的原理是从核电机组的二次回路中提取高温蒸汽作为初始热源。电站中的第一个热交换站使用高温蒸汽加热第三回路管道中的水,然后将其输送到5公里以外的供热公司的热交换站。然后二次回路的原始热管网络中的水被热交换器再次加热。最后,通过住宅区的热交换站进入居民家中,对原热交换站覆盖的区域进行加热。

在此之前,热管网中的水需要由换热站的燃煤锅炉加热。 换句话说,核电厂核能加热产生的高温蒸汽取代了原热电厂燃煤锅炉成为新的热源,实现了清洁加热。 记者《财经》在丰源热电公司临港分公司现场了解到,核供热取代了原有的65吨燃煤锅炉,被取代的燃煤锅炉仅投入运行两年。

丰源热电厂换热器 《财经》记者韩林纾照片

在整个传热过程中,核反应附近的一次水循环和进入居民家中的最后五回路水循环是封闭循环,相互隔离,只有热交换通过热交换器进行。因此,给居民供暖的用户的供暖管道总是封闭的,没有放射性水,确保了他们的安全。

核供热在世界上并不少见 英国、瑞士、俄罗斯和其他国家都有核供热的历史。 然而,像海阳这样的核电热电联产计划在俄罗斯更常见。 国家能源局副局长刘宝华11月28日在海阳举行的专家研讨会上表示,全球核能供热主要集中在欧洲和美国,累计运行1000多年,没有任何安全问题。成熟性、安全性和经济性已得到充分验证。

在2016年12月中央财政经济领导小组第14次会议上,习近平强调有必要在北部地区推广清洁供暖,在此背景下,海洋计划的最终落地不容忽视。 随后,由10个部委联合汇编的《财经》于2017年12月发布。在该计划中,核能也包括在清洁能源中。建议研究和探索核能供热,推动主动机组向周边地区供热,安全开展低温池堆供热示范。

核能供热的经济几何

经济竞争力是促进核能供热的重要因素。考虑到管道运输的相关技术改造和建设成本,核能供热的价格与现有供热技术相比是否仍然具有竞争力

另一方面,由于核应急的需要,核电站周围一定距离内的人口密度是有限的。因此,能否覆盖更广泛的人群还应考虑热管运输距离和成本等因素。

核能加热示意图 山东核电公司的供应计划

具体针对海阳项目,关于经济性,山东核电公司董事长吴芳告诉记者《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021)》,核电热电联产在现阶段是经济的。供热原则是居民的价格不会上涨,政府的财政负担不会增加,火电企业的利益不会受到损害,核电企业的运营会做出贡献,生态和环境效益会大大提高。

吴芳没有向热电公司透露具体的供暖价格,但表示经过计算,在经济性方面可以与热电联产供暖相同。目前,它被出售给火力发电公司以供热定价,其价格低于燃煤锅炉供热价格。

丰源热电有限公司董事长赵新都记者《财经》表示,目前双方都有初步的供暖价格。今年是该项目运营的第一年。根据运营期的探索,政府将收集数据来计算实际成本并确定后续的供暖价格。 然而,通过初步计算,其效益明显高于传统燃煤锅炉。

需要指出的是,在目前的海阳工程中,由于二次回路蒸汽是直接提取供热的,这意味着一部分用于发电的蒸汽是用来发电的,这将损失一点发电量,但这部分蒸汽的综合利用效率高于发电。

《财经》记者在现场了解到,该装置的二次回路产生约6000吨蒸汽。目前,约40吨蒸汽被提取用于加热,这相当于约3兆瓦发电的损失。 未来,海阳计划利用发电机组的乏汽作为热源,在不损失发电量的情况下实现更高的利用效率。这也需要对设备进行更多的修改。

一般来说,为了实现核能供热,核电厂的成本在于第一个热交换站的建设和电厂管道及设备改造的成本。 在当前方案中,部分发电效率损失,这也构成了成本。

丰源热电公司的数据显示,在供热面积达到450万平方米的基础上,电厂的热效率可以从36.69%提高到3.25%再提高到39.94%。考虑到热价、电价、环境效益和社会效益等多种因素,核电抽汽供热可以取得良好的经济效益。

较大的成本来自热力管道

从电厂到热交换站的热力管道应由热力公司建造。 在海阳计划中,这条5公里长的管道的投资超过3000万元。 接受海阳核能供热的丰源热电有限公司董事长赵鑫表示,目前投资与回报不成正比。他认为,随着供热面积的扩大,经济效益将逐渐显现。

第一批70万平方米的供暖半径约为15公里。到2021年实现450万平方米供热时,供热半径将扩大到30公里。 中国建筑节能协会秘书长、北京建筑大学教授李德英告诉《财经》记者,目前的技术可以达到100公里的供热半径。采用优质保温材料,保证施工质量,100公里传输热量损失可在1%以内

如果以海阳核电厂为中心,100公里的半径可以覆盖烟台市和青岛市东部的供热区域,人口将显着增加。

就管道运输成本而言,长距离热力管道需要更大直径的管道和更好的保温材料,成本也更高。 清华大学夏建军教授告诉记者《财经》,目前长距离热力管道的平均成本约为每米1万元。

核供热的前景如何

过去,北方地区的清洁供暖改造主要是以煤制气和煤制电为基础的。目前,两种方案都存在供热成本高、不稳定的问题。此外,还没有实现完全零碳排放。 与海阳热电联产核能供热方案相比,该方案在经济性、可靠性和零排放方面更具优势。

另一方面,核供热受到核电站位置的限制,而核电站目前在北部地区的覆盖范围有限。 海阳计划的意义在于首次成功探索了国外商用核能供热。 一般来说,它在山东具有很强的可复制性,但其他地区仍需根据情况具体判断。

目前,中国大部分核电站位于南方,北方已投入运行的核电站包括位于辽东半岛的辽宁红沿河核电站和位于江苏省北部的江苏连云港核电站

红沿河实际上是中国第一个实现核能供热的单位。 据记者《财经》报道,位于更北的辽宁红沿河核电站在2013年第一台机组投产后,实现了厂区核能供热。其加热原理与海阳计划相似,也提取二次回路蒸汽作为热源实现加热。 然而,红沿河没有向外界供热,海阳通过与当地供热网的连接成为中国第一个商用核能供热项目。

海阳核电站换热一站 山东核电图纸公司

据广州核电公司相关人员对记者《财经》的分析,红岩河不向外界供热的原因是厂区距离人口密集区很远,距离瓦房店和长兴岛约50公里,附近有两个居民区,距离大连市120公里。管道运输成本和热损失相对较高,而厂区附近的村民都是自热式,缺乏热管网,不需要核能供热。此外,瓦房店和大连热电联产成熟,远程核电供热没有优势。

另一个目前正在北部建设的核电站是连云港田湾核电站。 28日在海阳举行的专家研讨会上,连云港市一名地方官员告诉记者《财经》,连云港位于黄河以南、淮河以北。它是南北之间的过渡地带,不属于强制集中供热区。目前,连云港当地居民主要使用自己的燃气取暖。这个城市没有覆盖大面积的统一供热网。目前,田湾核电站的核能供热也在考虑之中,但目标用户主要是工业用户。

除了使用核电机组供热之外,该行业还在探索使用小型反应堆供热。 简而言之,除了热电联产之外,核能加热的另外两条技术路线是游泳池反应堆和壳式反应堆,它们是专门设计的小型反应堆加热技术。

三大核电公司都开发了小型反应堆加热技术 CNNC开发了池式反应堆技术“延龙一号”,该技术最初计划在徐大宝现场开发,也位于其他地区。该反应堆的单个反应堆功率为400兆瓦

中广核和日本电气公司分别开发了壳型小型反应堆技术,单个反应堆功率为200兆瓦,一个地点有两个反应堆。 目前,中广核计划在河北省中庄运行,国家电力投资计划计划在黑龙江省佳木斯运行一个小型供热技术反应堆。

与现有核电机组相比,国内小型反应堆技术正处于从设计应用到工程验证的过渡阶段,实际着陆需要一段时间。 小桩的施工更加灵活,可以深入北部内陆,但成本是最大的障碍。 据记者《财经》报道,目前几种小型供暖技术的成本约为10亿元。供暖季初步供暖价格不低于40元/GJ,这使得全年经济状况恶化。 因此,这三家公司都希望小桩不仅能用于供暖居民,还能实现当地工业园区供暖、海水淡化、工业制氢等的多元化利用,力求经济可行。

此外,公众接受也是一个需要面对的问题。 海阳核电供热可以登陆,而当地核电发展已有几十年历史,当地居民对核电很熟悉 然而,小型反应堆需要开发新的场地,仍然存在公众接受的风险。

尽管小型反应堆技术需要一段时间才能着陆,但核能的综合利用,包括加热,正在逐渐引起业界的关注。 在28日的专家研讨会上,刘宝华表示,请根据实际情况回去分析本地区核能综合利用的潜力。刘宝华还表示,在不久的将来,国家能源局将与大家进行系统的审查,试图在不久的将来启动一批核能综合利用项目。

责任编辑:刘德斌SN222