核能供熱產(chǎn)業(yè)化提速

余娜

擁有近三十年研究歷史的低溫核供熱技術(shù)再度進(jìn)入公眾視野。但低溫核供熱項(xiàng)目的推廣恐怕不僅僅是技術(shù)問(wèn)題，更重要的是體制和利益分配的交鋒。

剛剛結(jié)束的全國(guó)“兩會(huì)”上，河北省秦皇島市政協(xié)副主席、農(nóng)工黨河北省委副主委霍興文提交了《關(guān)于在華北地區(qū)開(kāi)展低溫核堆供熱試點(diǎn)示范的建議案》?！皣@京津冀小城鎮(zhèn)示范供熱需求，應(yīng)積極開(kāi)展常壓小型核供熱堆供熱清潔能源應(yīng)用示范，建議國(guó)家能源局積極推動(dòng)常壓小型核供熱堆供熱技術(shù)在河北省的試點(diǎn)、示范?！弊h案中提出。

無(wú)獨(dú)有偶，全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)公司董事長(zhǎng)王壽君也在今年“兩會(huì)”的提案中建議，我國(guó)第四代核能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定水平，安全性可以保障，完全能夠滿足城市的供熱需求，建議在規(guī)劃綱要的生態(tài)建設(shè)部分中加入核能供熱的內(nèi)容。

近幾年，隨著供熱直接成本的逐漸上升，供熱價(jià)格與成本嚴(yán)重倒掛，不少地區(qū)的供熱行業(yè)長(zhǎng)期處于虧損狀態(tài)，核能供熱的呼聲再次響起。

然而，此次能否“落地有聲”，或是依舊“束之高閣”？

技術(shù)路線演變

核能供熱的歷史最早可追溯至上世紀(jì)60年代。從70年代開(kāi)始，前蘇聯(lián)、加拿大、德國(guó)、瑞士及法國(guó)等國(guó)家進(jìn)行專門(mén)用于核供熱堆的研究與開(kāi)發(fā)，主要涉及殼式和池式等技術(shù)路線。但到目前為止，世界上并沒(méi)有特別成功的商運(yùn)先例。

2000年以前，殼式供熱堆先后在哈爾濱、長(zhǎng)春（一汽）、吉化、大慶、沈陽(yáng)開(kāi)展工程預(yù)可行性研究?！皻な焦岫咽莵?lái)源于前蘇聯(lián)的技術(shù)方案，前西德也曾作方案設(shè)計(jì)，但都放棄了研究。”一位不愿具名的核能專家向《能源》記者表示?！坝捎跉な降蜏囟咽怯珊穗娬炯夹g(shù)變化而來(lái)，也產(chǎn)生了許多新問(wèn)題。體積太大，只能船舶運(yùn)輸，但是供熱站分布在城市各方，不具備運(yùn)輸條件，推廣應(yīng)用受到限制?！?/p>

然而，這些缺點(diǎn)并未影響“一體化、自然循環(huán)”的殼式供熱堆成為我國(guó)低溫核供熱堆的主要堆型。1984年，清華大學(xué)在原國(guó)防科工委等部委的支持下，確定了低溫核供熱堆技術(shù)方向是一體化自然循環(huán)殼式供熱堆堆型。

值得關(guān)注的是，在低溫核能供熱主要技術(shù)路線——?dú)な焦岫训膹?qiáng)勢(shì)推進(jìn)下，另一核能供熱技術(shù)路線池式供熱堆的產(chǎn)業(yè)化之路卻一波三折。

1983年底，清華大學(xué)對(duì)2MW池式堆進(jìn)行了技術(shù)改造，向工作區(qū)三幢面積16000余平方米的建筑物供暖一個(gè)冬季，開(kāi)啟了我國(guó)首次核能供熱的工程試驗(yàn)。到了九十年代初，清華大學(xué)和核二院先后為阜新、琿春、天津等地進(jìn)行了120MW池式低溫核供熱站預(yù)可行性研究。

不同于殼式供熱堆，池式供熱堆技術(shù)的主要特點(diǎn)是將堆芯放在一個(gè)開(kāi)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，以滿足供熱需求。

2000年，以趙仁凱院士為組長(zhǎng)，由核工業(yè)、核安全、城建和環(huán)保等部門(mén)組成的專家組，在向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)的文件中，明確給出了對(duì)池式供熱堆的評(píng)估意見(jiàn)：“鋼筋混凝土深水池與殼式堆的鋼制壓力容器相比，其性能可靠，堅(jiān)固耐久，沒(méi)有輻照損傷問(wèn)題，建造容易、建造費(fèi)用相對(duì)較低?！?/p>

但那時(shí)對(duì)于池式堆的研究并沒(méi)有持續(xù)下去?！熬科湓蛞环矫嬖谟谑袌?chǎng)時(shí)機(jī)不夠成熟，當(dāng)時(shí)環(huán)保與新能源政策遠(yuǎn)差于現(xiàn)在，地方政府領(lǐng)導(dǎo)在最后一刻選擇放棄。”一位核能專家向《能源》記者分析，“另一方面，當(dāng)時(shí)國(guó)家發(fā)改委、能源局及清華大學(xué)主要支持的是殼式堆，也導(dǎo)致池式堆未能獲得足夠的資金支持和政策支持?！?/p>

此外，重要技術(shù)設(shè)備不成熟也是原因之一。彼時(shí)的阜新項(xiàng)目由于放射性一回路的4個(gè)回路設(shè)計(jì)存在缺陷，板式熱換器廠家并未取得核級(jí)資質(zhì)。

進(jìn)入新世紀(jì)，新的核能供熱技術(shù)路線的研發(fā)層出不窮。

今年年初，中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)核能分會(huì)組織了“新核能源《低溫常壓井式核供熱堆技術(shù)方案》專家論證研討會(huì)”。據(jù)悉，此次推出創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“低溫常壓井式核供熱堆”技術(shù)方案更強(qiáng)調(diào)滿足城市熱網(wǎng)的供熱特點(diǎn)，核熱源與城市熱網(wǎng)的匹配問(wèn)題。根據(jù)公開(kāi)信息，與會(huì)專家一致認(rèn)為該技術(shù)方案是一份全面、完整并有一定工作基礎(chǔ)的核供熱堆“概念性”設(shè)計(jì)文件。

“在碳減排、治霧霾、京津冀壓縮燃煤、天然氣供應(yīng)緊張的嚴(yán)峻形勢(shì)下，為解決冬季集中供暖這一重要民生工程，過(guò)去30年討論過(guò)多次并推動(dòng)未果的低溫供熱堆技術(shù)現(xiàn)在迎來(lái)了新的機(jī)遇?！敝袊?guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)核能分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)田力對(duì)《能源》記者說(shuō)，“應(yīng)認(rèn)識(shí)到核能除了發(fā)電，還可以用于集中供暖、工業(yè)供熱和海水淡化等領(lǐng)域?！?/p>

推廣核供熱技術(shù)不僅具有明顯社會(huì)效益，在經(jīng)濟(jì)性上也具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)據(jù)顯示，建設(shè)一座低溫核供熱站的投資，只相當(dāng)于同等功率的核電廠1/3左右；而在遠(yuǎn)離煤礦地區(qū)，使用低溫核供熱的成本比燒煤鍋爐供熱的成本要低。

產(chǎn)業(yè)化提速

當(dāng)下，中國(guó)的低溫核供熱堆產(chǎn)業(yè)正面臨著新的歷史發(fā)展機(jī)遇。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，低溫核供熱堆屬于國(guó)內(nèi)頂尖、國(guó)際領(lǐng)先的核能技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)創(chuàng)新和推廣努力，尤以“一體化、自然循環(huán)”的殼式供熱堆為主導(dǎo)的核能供熱技術(shù)，已具備商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化條件。

“大慶、沈陽(yáng)和煙臺(tái)養(yǎng)馬島三個(gè)項(xiàng)目，都是經(jīng)歷過(guò)議項(xiàng)階段并率先拿到‘路條的。前兩個(gè)是核能供熱示范項(xiàng)目，養(yǎng)馬島是核能海水淡化，但都因?yàn)榉N種因素不了了之。”來(lái)自中核能源科技有限公司的孟東旺對(duì)《能源》記者分析，“業(yè)內(nèi)也曾呼吁在哈爾濱建設(shè)我國(guó)首座核供熱工程示范堆，但一直未能落地?！?/p>

與此同時(shí)，隨著核電技術(shù)更新?lián)Q代加快，模塊式小型壓水堆供熱近年來(lái)頗受關(guān)注，核電企業(yè)爭(zhēng)相推進(jìn)可研和廠址選擇。加之，限于國(guó)家政策、公眾接受、市場(chǎng)需求、推廣模式、資金投入等因素，低溫核供熱堆逐漸淡出公眾視野。

轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2003年。在原國(guó)防科工委的支持和推動(dòng)下，由中國(guó)核工業(yè)建設(shè)集團(tuán)公司（中核建）與清華控股有限公司（清華大學(xué)）共同出資組建的核能高科技企業(yè)——中核能源科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱中核能源）應(yīng)運(yùn)而生。

2007年12月，中廣核對(duì)中核能源戰(zhàn)略注資，成為公司的第三方股東。

中核能源的成立，積極推動(dòng)了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫氣冷堆、低溫核供熱堆兩大先進(jìn)核能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化步伐，2003年，也因此成為低溫供熱堆產(chǎn)研與市場(chǎng)化的分水嶺。2003年之前，低溫核供熱堆的產(chǎn)業(yè)化以清華大學(xué)為主體；2003年之后，低溫核供熱堆的產(chǎn)業(yè)化則形成了以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為導(dǎo)向，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的體制機(jī)制。

作為由產(chǎn)研向市場(chǎng)邁出的重要一步，吉林白山核供熱堆項(xiàng)目被寄予厚望。

2013年年初，中核能源與中電投電力工程公司簽署《吉林白山核供熱堆項(xiàng)目工程建設(shè)總承包聯(lián)合體協(xié)議書(shū)》。根據(jù)中國(guó)核建與中電投分別透露，吉林白山項(xiàng)目有望成為殼式一體化核供熱堆技術(shù)首個(gè)商業(yè)化示范項(xiàng)目；中電投將力爭(zhēng)在“十三五”期間實(shí)現(xiàn)核供熱堆首堆項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。

2015年4月，中核能源與中科華核電技術(shù)研究院、清華大學(xué)核研院在北京簽訂了《低溫核供熱堆產(chǎn)業(yè)化合作框架協(xié)議》和《河北低溫堆可研及初步設(shè)計(jì)階段技術(shù)服務(wù)合同》。這兩個(gè)協(xié)議的簽訂，標(biāo)志著低溫核供熱堆產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性工作階段。

根據(jù)中國(guó)核建方面的公開(kāi)資料顯示，該公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了NHR200-Ⅰ型和NHR200-Ⅱ型兩種型號(hào)的核供熱堆。NHR200-Ⅰ型供熱堆主要用于城市供熱、熱法海水淡化工藝，NHR200-Ⅱ型供熱堆主要用于工業(yè)蒸汽、熱膜混合海水淡化工藝。

至此，擁有近三十年研究歷史的低溫核供熱技術(shù)得以再度進(jìn)入公眾視野。

“當(dāng)前，低溫供熱堆推廣的最大壓力在于地方政府及公眾對(duì)核供熱的接受度，技術(shù)持有方與中央和地方能源、熱力主管部門(mén)的有效溝通需進(jìn)一步加強(qiáng)，要做好有充分說(shuō)服力、正確的論證報(bào)告。”上述專家向《能源》記者分析，“但是也應(yīng)看到，低溫核供熱項(xiàng)目的推廣，勢(shì)必會(huì)觸動(dòng)一些供熱企業(yè)的利益。尤其今后在北方推進(jìn)的供熱改革，恐怕不僅僅是技術(shù)的問(wèn)題，更重要的是體制和利益分配的交鋒?！?/p>