2019年11月15日，經(jīng)過數(shù)日試運(yùn)行后，山東海陽核能供熱項(xiàng)目一期工程第一階段正式投用，面向包括山東核電有限公司員工倒班宿舍、海陽部分居民小區(qū)在內(nèi)的70萬平米供熱。
這一幕與三十多年前在清華所發(fā)生的如此相像。
1983年底，清華大學(xué)核能技術(shù)研究所(核研所，核研院前身)對屏蔽試驗(yàn)反應(yīng)堆進(jìn)行了技術(shù)改造，開展了我國首次低溫核供熱試驗(yàn)，成功地向三幢面積共1.62萬平米的建筑供暖。六年后核能所又建成了5兆瓦低溫核供熱堆。
核能供暖主要分為兩種：一種是如海陽般通過核電站熱電聯(lián)產(chǎn)的方式進(jìn)行供暖，從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源;另一種是如清華大學(xué)核能所在八十年代所開展的低溫供熱堆，在常壓下輸出100℃左右的熱水進(jìn)行供暖。
由于我國在運(yùn)核電站均分布于沿海地區(qū)，且不需要供暖的南方地區(qū)居多，核電站熱電聯(lián)產(chǎn)供暖的空間似乎并不大。低溫供熱堆則不受地理位置的影響，但尷尬的是，歷經(jīng)三十多年，盡管試點(diǎn)良多，低溫供熱堆的商業(yè)化項(xiàng)目卻沒有一個落地投運(yùn)。
在清潔供暖的大勢之下，2019年海陽項(xiàng)目的面世無疑再次點(diǎn)燃了大家對于核能供暖的期待。而在海陽之后，核能供暖能否擺脫沿海挺近內(nèi)陸，低溫供熱堆項(xiàng)目能否取得突破成為關(guān)鍵。
三家爭鳴
追根溯源，核能供熱低溫供熱堆的源泉均來自清華大學(xué)核能所，從最初的池式堆，到后來的殼式堆，都與清華大學(xué)密切相關(guān)。
在清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計研究院(核研院)教授田嘉夫看來，池式堆是將堆芯放在一個開口的深埋地下的鋼筋混凝土容器內(nèi)，利用水層的靜壓力提高出口溫度，以滿足供熱的要求;而殼式堆則是通過簡化核電站技術(shù)，設(shè)想將壓力殼變成低溫低壓容器。
目前，主流的低溫供熱堆技術(shù)路線主要有三種，三大核電企業(yè)各自占據(jù)一種，即中核的池式堆(49-2)、中廣核的殼式堆(NHR200-II)以及國家電投的池殼混合堆(HAPPY200)。
中國電力發(fā)展促進(jìn)會核能分會副會長田力認(rèn)為，不同的市場需求決定了低溫供熱堆的路線選擇。如果單純是民生供熱，由于熱價較低，池式堆最具有現(xiàn)實(shí)意義。但是如果有工業(yè)熱需求，因?yàn)楣I(yè)熱價高出民用熱價數(shù)倍，可以選擇殼式堆。
2017年11月28日，中核集團(tuán)發(fā)布其自主研發(fā)的“燕龍”池式低溫供熱堆，旨在實(shí)現(xiàn)區(qū)域供熱。據(jù)測算，一座400兆瓦的“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。
“最近我們剛剛向能源局提交了‘燕龍’池式堆核能供暖示范項(xiàng)目的文件，選址初步定在遼寧遼源。”中核集團(tuán)一位負(fù)責(zé)核能供熱項(xiàng)目的內(nèi)部人士告訴記者，“不同于其他只進(jìn)行供熱的項(xiàng)目，該項(xiàng)目還計劃進(jìn)行更高價值的醫(yī)用同位素生產(chǎn)，將大大改善效益。”
相比中核集團(tuán)正在申請能源局“燕龍”池式堆項(xiàng)目，中廣核的殼式堆項(xiàng)目已經(jīng)開始著手操作。
2018年2月7日，中廣核對外通報：國家能源局組織召開的北方地區(qū)核能供暖專題會議已經(jīng)同意由中廣核聯(lián)合清華大學(xué)開展國內(nèi)首個核能供暖示范項(xiàng)目前期工作，要求深入開展規(guī)劃選址、用地用水、應(yīng)急方案、公眾溝通等論證工作，積極推進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施。
此前，河北省發(fā)改委與中廣核曾兩次聯(lián)合向國家能源局上報，申請同意建設(shè)河北邢臺小型核供熱堆示范項(xiàng)目，也就是中廣核對外通報中的示范項(xiàng)目。項(xiàng)目廠址位于邢臺市邢臺縣會寧鄉(xiāng)中莊村，距離邢臺市最近邊界約13公里，距離中莊村約400米。
國網(wǎng)河北省電力有限公司內(nèi)部人士曾撰文，邢臺核能供暖示范項(xiàng)目首臺機(jī)組計劃于2018年12月開工建設(shè)，單臺機(jī)組建設(shè)周期33個月，兩臺機(jī)組開工時間間隔6個月，2021年冬天供暖。
但是一年多以來，情況似乎并不順利。一位知情人士告訴記者：“中廣核邢臺核能供暖項(xiàng)目目前處于停滯狀態(tài)，主要是技術(shù)不夠成熟，技術(shù)成熟度如果滿分是1，現(xiàn)在也就只能達(dá)到0.5和0.6的水平，試驗(yàn)和生產(chǎn)上都很欠缺。”
相比公開資料匱乏的中廣核邢臺項(xiàng)目，國家電投吉林白山核能供熱項(xiàng)目進(jìn)展時有消息傳出。
自去年9月通過普選報告順利通過評審之后，2019年4月，國家電投吉林白山項(xiàng)目初步可行性研究報告通過專家評審，項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)質(zhì)開發(fā)階段。
標(biāo)準(zhǔn)門檻
田力除了中國電力發(fā)展促進(jìn)會核能分會副會長的頭銜之外，還是啟迪新核(北京)能源科技有限公司的董事長，公司成立于2017年，由啟迪清潔能源集團(tuán)與新核(北京)能源科技有限公司(北京新核)合作組建。
啟迪新核有與核能供熱系統(tǒng)相關(guān)的20余項(xiàng)技術(shù)專利的使用權(quán)，并承接了北京新核在前期市場開發(fā)過程中與其他企業(yè)建立的合作關(guān)系。成立之時，啟迪新核的一大目標(biāo)便是計劃在未來一到兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)國內(nèi)首個低溫核供熱示范項(xiàng)目的落地。
2019年3月21日，啟迪新核與內(nèi)蒙古包頭裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)管委會簽訂《包頭市核能供熱及核技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目合作開發(fā)協(xié)議》。同時，啟迪新核還與中核北方核燃料元件有限公司簽訂《泳池式低溫供熱堆項(xiàng)目合作意向書》。
“我們與中核在包頭的泳池式低溫供熱堆項(xiàng)目已經(jīng)列入了內(nèi)蒙古以及包頭的“十三五”發(fā)展規(guī)劃，選址定在202廠(中國主要的核電燃料元件生產(chǎn)科研基地)，原本有望取得突破，主熱網(wǎng)接口也預(yù)留出來了，但是最終卡在了低溫供熱堆規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)缺失上。”田力告訴記者。
啟迪新核副總經(jīng)理、包頭項(xiàng)目經(jīng)理王成鋼曾表示，包頭廠址的地震烈度較高，項(xiàng)目現(xiàn)場勘測超過0.2g，如按核電建設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)，在抗震設(shè)計上有較大難度。
在王成鋼看來，用核電站的標(biāo)準(zhǔn)要求池式堆并不合理，池式堆結(jié)構(gòu)相對簡單，固有安全性好，采取適當(dāng)安全防護(hù)措施，就可保障安全。
中核正在申請的“燕龍”低溫供熱堆項(xiàng)目也經(jīng)歷了選址的風(fēng)波，原本定在四平，但是因?yàn)檐娪脵C(jī)場的問題最終改為遼源。
目前，東北電力設(shè)計院正在牽頭編寫相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
