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核能應在城市供熱中起關鍵作用

2017-08-24 08:23:30 中科院院士   作者: 王乃彥  

核能可顯著減少污染排放,將有效改善我國能源結構,緩解日趨嚴重的能源供應緊張局面。

我國在巴黎氣候大會上承諾,將于2030年達到二氧化碳排放峰值,同時非化石能源占比升至20%左右。

然而,當下我國北方每年采暖范圍遍布17個省、市、自治區,采暖人口達7億以上。而集中供熱的熱源仍以熱電聯產和區域鍋爐房為主,使用的燃料也仍以煤炭為主,每年供暖消耗煤炭已超過5億噸,造成很大的污染,能源結構和產業升級形勢嚴峻。

核能作為一種安全、清潔的能源,是當前較為成熟的替代一次能源的方法之一。在利用核能為區域供熱方面,科研人員已進行了大量的研究。與傳統熱源相比,核能可顯著減少污染排放,且供熱安全性有保障,將有效改善我國能源結構,緩解日趨嚴重的能源供應緊張局面。

我國從1981年提出低溫核供熱堆研究倡議,經過30多年的研究,已掌握了能工程化應用的核能供熱技術。

核能供熱技術可簡單分為池式堆和殼式堆兩類。池式堆與高溫高壓的壓力殼式堆相比,可在常壓低溫下運行,具有固有安全性、可靠性高、技術成熟、系統簡單、運行穩定等優點,并且建造成本低、運行維護簡便,更適合于靠近城市居民區。

目前,國內已建成多座池式堆,如中國原子能科學研究院的49-2堆、微堆等,累計運行近500堆年。不過,一般常壓低溫池式堆出水溫度低于90℃,但我國現有城市供熱管網供水溫度多大于90℃,小于100℃。

為進一步提高供熱溫度,清華大學提出了深水池式低溫供熱堆,通過增加水池深度,利用水層靜壓力提高堆芯出口水溫,使其向熱網供水溫度達到90℃以上,滿足了熱網需求。

從環保性的角度考量,池式低溫供熱堆也有其優勢。池式低溫供熱堆相較于燃煤、燃氣鍋爐更加環保,以400兆瓦的熱源計算,燃煤和燃氣鍋爐每年分別釋放64萬噸和20.46萬噸二氧化碳,但池式供熱堆的二氧化碳排放為零。

因此,簡單形式的深水池式堆完全可以滿足供熱要求,特別是作為基本熱源承擔采暖基本負荷時,是較為經濟合理的一種供熱方式。




責任編輯: 江曉蓓

標簽:核能,城市,供熱