科工力量:首个核能供热项目投运,中国南方开启供暖新时代

(水热同传)

值得一提的是,海阳核电厂还实现了水热同传。海阳核电水热同传科技示范项目设计输送量为每天180吨,依托海阳核电已有的海水淡化工程及供热设施,将满足饮用水标准的淡化海水加热至85℃,利用一根管道输送到用户,并在此进行水热分离,热量进入热力系统,放热后的水进入供水系统使用。目前,国内在推进水热同产同送项目研究,如果海阳核电厂8台机组全部完成改造,可实现供热2亿㎡、每日供水140万吨,满足周边城市供水供热需求。

低温供热堆可在北方灵活部署

除了核电厂余热可以用于城市供暖之外,低温供热反应堆也是一个不错的选择。

几十年前,北欧就有民用核能供暖的核反应堆。苏联在勃涅日涅夫时期,为了城市集中供暖的需要,也兴建过核能供热反应堆。一些西欧国家也专门研究过低温供热堆,但在核能供热反应堆商业化运营方面尚无成功范例。之所以苏联和瑞典能够民用化,而西欧国家在商业化运营方面遭遇困境,主要还是地理和气候因素。

核电厂供热是余热再利用,发电是主业,供热是副业,即便季节性供热也不影响经济性。而低温供热堆是专用供热堆,瑞典、苏联维度高,气候寒冷,低温供热堆可以全年供热。但西欧国家大多数是温带海洋气候和地中海气候,不需要像苏联和瑞典那样进行全年供暖,只需要季节性供暖。恰恰低温供热堆是专用供热堆,并不能用于发电,这就使低温供热堆在非高纬度地区会产生较大浪费,不适合商业化运营。

我国于上世纪80年代初期开始研发核能供热反应堆,目前已有“燕龙”、“玲珑”、“HAPPY200”等堆型。根据公开数据,一座400兆瓦的供热堆,能给20万户三居室供暖,如果用这种核供热堆来取代同等功率的燃煤锅炉房,每年可减少32万吨煤炭使用量。

将核供热堆与高温多效蒸馏工艺相结合,还可以用于海水淡化,一座200兆瓦核供热堆可日产淡水约16万吨,而成本只有约每吨5元。在国外缺水地区,这个价格还是很有市场竞争力的。比如阿拉伯半岛部分国家,既临海又缺水,还不差钱。

中国北方一些城市的淡水供应严重依赖各种大型工程,比如天津“引滦入津”工程的引水长度达234公里,大连“引英入连”输水管线工程全长达114.5公里,目前这些工程的成本由财政承担,并没有被计入淡水价格中。而如果将引水工程的真实成本计入淡水水价中,核供热堆用于海水淡化在中国北方的部分缺水城市,也具备一定经济竞争力。