而海阳核电站距离烟台、威海、青岛正好各在100千米左右

  核电余热“水到”,清洁供暖“渠成”

  核能供热从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。

  寒冬已至,全国多地已供暖半月有余。与往年不同,今年供暖有了“新花样”——核能供热。

  核能供热,在北欧、俄罗斯等地已有逾40年成熟运行经验,核能热电联供的压水堆机组累计安全运行1000堆年;而在国内,核能供热也酝酿多年,并得到国家相关部门积极支持,却一直未有实质性突破。

  近日,“国家能源核能供热商用示范工程”在海阳核电站揭牌,开启了我国核电多元应用的新局面,具有里程碑式的重大意义。

  科技日报记者就核能供热落地时机、安全性以及技术经济性等诸多公众关注的问题采访了多位相关人士。

  水到渠成 技术进步带来供热半径扩大

  “这是一件水到渠成的事情。”山东核电董事长吴放如此评价核能供热在酝酿多年之后、于今年采暖季适时到来。

  一方面是技术进步带来的供热半径扩大。

  2011年9月1日起实施的最新版《核动力厂环境辐射防护规定》明确规定,有常住居民的非居住区边界离反应堆距离不得小于500米;规划限制区范围内不应有1万人以上的乡镇,厂址半径10千米范围内不应有10万人以上的城镇。

  这道红线划定了核能供热所能及的最短半径。据吴放介绍,受保温技术、材料等限制,以往供热距离不可能太远,超过10千米通常就不具有可靠性;而随着技术进步,长距离输热变得越来越可行,目前国内已有不少成功案例,如古交长输(超过40千米)、荏平长输(67千米)等。已在规划建设的一些长距离输热项目可达70千米。

  “核能远距离输热在技术上不存在限制条件。”吴放表示,结合大温差技术、吸收式热泵技术、保温材料选型优化、中继泵站等新技术应用,输热距离最远可突破100千米。而海阳核电站距离烟台、威海、青岛正好各在100千米左右,所以供热半径可以覆盖烟、青、威等。

  他透露,此次供热面积为70万平方米;未来海阳核电站1、2号机组改造之后,单台机组2023年具备最大供热能力3000万平方米,按两台机组互为备用计算,规划2023年实现供热范围覆盖厂址周边60千米、面积3000万平方米。

  应运而生 核电余热代煤顺理成章

  另一方面,是绿色低碳的发展大势使然。

  以往,核电站余热利用,仅限于厂址内自用。记者到访过的位于北方采暖区的已有核电站,如辽宁红沿河核电站、徐大堡核电站、江苏田湾核电站,包括去年1、2号机组投运的海阳核电站,核电余热供厂内冬季采暖,早已不是什么新鲜事。

  “说到底,火电厂的热效率是有一定限制的,不可能达到100%。”山东核电设计管理处工程师张真解释,“目前煤电机组热效率已经提高到50%以上,核电则不到40%。这就意味着,有大量余热产生,‘你用或不用,它就在那里’。”

  长期以来,雾霾几乎已成北方地区采暖季的“标配”,令人厌烦而又无奈。在近年“煤改电”“煤改气”的努力显现成效之后,人们将燃煤采暖的替代热源投向同样清洁的核电是顺理成章的。

  “再经保温技术和装备加持,延伸了供热覆盖范围,核能供热就此应运而生。”吴放如是说。

  安全无虞 只有热交换没有水接触

  常见的煤电厂晾水塔、核电站排水口,就是余热的出口。而核电站排水口仅仅是用水将余热排出,水是在密闭的管道中运移,所以只有热交换、没有水接触,不会产生辐射。更值得注意的是,由于核电站排水口温度略高于海水常温,冬季会有很多鱼类在附近聚集。

  核能供热的安全性,其实从前述核电厂自用余热采暖就可以得到旁证——他们自己最清楚这是不是安全的。

  对于这一公众最为关心的问题,吴放从技术层面作答:“核能供热是在现有机组发电基础上进行的局部技术改造。发电还是主业,供热只是副产品。”

  核能供热是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,最后经市政供热管网将热量传递至最终用户。整个过程中,其实只发生了蒸汽加热水和水加热水两大步骤,核电站与供热用户之间设置了五道回路进行隔离。每个回路之间只有热量的交换,没有水的接触,更不会有任何放射性。用户暖气管道中热水也只在小区内封闭循环,与核电厂层层隔离、十分安全。

  此外,电厂内还设有多个监测手段,可以发现任何细微的异常。所以核能供热绝对可靠、安全无虞。

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