你家敢用核能供暖嗎

你家敢用核能供暖嗎

導語:

在不久的將來,你家的供暖如果就是由核能提供,你不要感到驚訝,更不用擔心。

日前,國家電力投資集團正式宣佈我國的國家能源核能商用示範工程的二期專案,正式在山東省海陽市投入使用,國家核能專案“暖核一號”將保證海陽市的整個城區都能夠實現核能供暖。真正讓理想中的核能供熱變成了現實,引起了社會廣泛熱議。

海陽核電站是由國家電力投資集團有限公司控股建設的核電專案,位於膠東半島青島、煙臺、威海三大城市之間,距海陽市區22公里,距煙臺市區93公里,距青島市區107公里。該核電站是世界首批三代核電專案,也是山東省單體投資最大的清潔能源專案、首個開工建設並建成投運的核電站。一期工程1、2 號機組單臺額定容量為1253兆瓦,已分別於2018年10月22日、2019年1月9日投入商運。兩臺機組2019年全年發電量達206億度,可供山東省超過三分之一居民生活使用一年。

值得一提的是,國家電投“海陽核能供熱”案例作為中國唯一的案例入選了2021年《世界核電廠執行實績報告》,向全世界展示了中國核能綜合利用的創新成果和低碳發展的良好形象,充分展現了中國核電多元化發展的成就。

核能供熱雖然滿足了城市的供熱需求,反應堆自然就要建在百姓家門口。那麼安全性如何保證?核能供熱與煤供熱相比有什麼優勢?核能供熱能否大面積推廣?

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安全沒問題

日常生活中,談“核”色變的人不在少數,核能供熱是否存在核輻射?

據瞭解,日常生活中,人體時刻都在接受輻射,包括拍X光片,使用電視、微波爐,甚至喝的水、吃的米等都會產生輻射。這種天然存在的放射性輻射,科學上稱為本底輻射。核電廠周圍的核輻射比本底輻射還要低,比燃煤的粉塵和煤渣的危害要低得多,因此無需為此擔心害怕。

核能供熱目前可實現的方式主要有兩種:一種是在城市中或近郊建低引數的低溫核供熱堆。這類小堆更為靈活,但仍面臨經濟壓力。另一種是基於現有的大型核電廠,利用核電站的抽汽向熱網供熱,抽汽溫度和壓力根據熱網需求、輸熱管線的長短決定。

山東海陽核電站從核能發電機組抽取部分發過電後的蒸汽作為熱源,透過廠內換熱器,換成高溫水,隨後經管網進行多級換熱後,最終抵達使用者終端。技術人員常會把核能供熱的工作原理比作時下的網紅食品“自熱小火鍋”——下面是加熱層,上面是食物層,經過物理隔絕,下面作為導熱材料的不可食用部分,僅僅發揮加熱作用,而不會與上面的食材接觸。

山東核電有限公司高階工程師趙守霞介紹,海陽核能供熱是經過5級換熱,將蒸汽側的熱量傳遞給水,然後使得水溫升高,這個過程中只有能量的交換,而沒有介質交換。透過這種方式,在核電站換熱首站的熱水出廠前,線上監測和隔離裝置還會進行檢測,迴路間採取壓差設計,確保核能供熱安全可靠。

業內人士認為,核能供暖在技術上安全性分兩方面:一是核電特有的核安全問題。因為採用4個換熱器,每個換熱器只是交換能量,沒有介質的交換,所以說不存在放射性,絕對安全。二是供熱的穩定性。核電機組執行的可靠性其實是很高的。

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節能省錢有辦法

公開資料顯示,我國冬季供暖面積以年均約10%的增速增長,截至2019年底,全國集中供熱面積已達110億平方米。北方城鎮供暖能耗為1。91億噸標煤,約佔建築總能耗四分之一。

你家敢用核能供暖嗎

有專家表示,北方供暖需求增長快,但熱源在減少,需要大力發展包括核能供暖在內的清潔能源供暖。

海陽供暖由核能替代了煤炭,供暖價格與煤價脫鉤,進一步保障了民生工程。今年,海陽市居民住宅供熱價格由去年每建築平方米22元已下降至21元。

從實施效果來看,海陽核能供熱專案實現了“居民用暖價格不增加、政府財政負擔不增長、熱力公司利益不受損、核電企業經營做貢獻、生態環保效益大提升”等多重效果。

從經濟成本來說,專家分析,核能供熱建設初期,投資遠高於同規模燃煤鍋爐,但建成後執行成本遠低於燃煤鍋爐,核能供熱每年核燃料的運輸量約為煤量的十萬分之一,且使用壽命可達60-80年,是燃煤鍋爐的3-4倍。

海陽市海源能源負責人趙新介紹,隨著海陽市核能供暖實現全覆蓋,企業的“紅利期”才剛剛開始。2019年,海源能源將原有的65噸級鍋爐房拆除,改建為核能供暖在熱力公司的換熱首站,看似企業需要負擔短期改造成本,但是長遠來看,對於企業的經營助益很大。以往冬季供暖,特別是遇到極寒天氣時,脫硫裝置、鍋爐裝置等故障率就會明顯升高。因為要對故障裝置進行搶修,企業工作人員加班幾乎是常態,時常要工作至深夜十一二點,這樣不僅加重了企業的生產成本,更影響了使用者的用熱體驗。使用核能供熱後,不再使用原來的鍋爐及環保裝置,以前需要9人一組三班倒的鍋爐房,變成了無人值守的換熱站,只需要進行常規巡視即可。

如此一來,節省了電費、維修保養費、環保支出以及人力成本,有效降低了企業生產成本。以一個供熱季為例,海源能源在環保、用電、人工等方面的成本節省可達300萬元。

資料顯示,海陽核電供熱專案實施以後,全廠熱效率由36。69%提升為39。94%。目前,山東海陽核電正與哈電汽輪機聯合推進單臺核電機組供熱3000萬㎡的科研工程。專案完成後,供熱範圍可覆蓋方圓130公里區域,實現青島、煙臺等遠距離城市供熱。3000萬㎡供熱專案投運後,熱效率將提升到55。9%,是原來的1。5倍。若海陽核電兩臺機組同時開展3000萬㎡供熱,能源貢獻力相當於再造一個百萬千瓦級核電機組。

有觀點認為,海陽核能供熱專案在商業上、技術上、經濟上都是一個非常成功的案例,可以為正在建設中的海鹽縣核能供暖節能工程示範專案及黑龍江、吉林、遼寧等地小型模組化供熱堆、大型熱電聯產核電專案提供借鑑。

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核能供熱不新鮮

據瞭解,核能供熱在國際上已有不少先例。早在上世紀60年代,世界上第一座實現民用核能供熱的核電站——瑞典原型核動力反應堆Agesta實現連續供熱10年。到了70年代,俄羅斯、保加利亞、瑞士、羅馬尼亞等國就研發建造了很多核能供熱系統,作為區域集中供熱或工業供熱熱源,積累了豐富的執行經驗。同時,池式供熱系統發展也拉開了大幕。

之後的80年代,加拿大建成的SLOWPOKE池式核供熱堆為醫院和學校供熱,功率為2MW,堆芯出口溫度為80攝氏度;瑞士也設計了一款深水池式供熱堆。

截至2014年4月,俄羅斯共有10座核電廠,設定了33臺發電機組,總功率達到25242 MW,裝機容量處於世界第4位(前3位分別為美國、法國和日本)。發電的同時進行供熱的機組超過在運核電機組總數的85%。核能供熱的集中供熱系統使用80~150 ℃熱水或蒸汽作為熱源,供熱功率25~200 MW,供熱半徑通常限制在數千米範圍內,反應堆選址靠近城市負荷中心和使用者,對技術和安全性的要求更高。

近日,俄羅斯正在試驗使用“核溫水”,這些水將從漂浮的反應堆中泵入西伯利亞偏遠城鎮居民的家中。

由此可見,在不久的將來,你家的供暖如果由核能提供,你不要感到驚訝,更不用擔心。