“不冒烟的锅炉”——核能供热渐行渐近

　　2019年12月19日，雪后的北京寒意袭人，中核集团中国原子能科学研究院的室内办公区却暖意十足，多处暖气片旁的“核能供暖”字样格外醒目。

　　“我们在2017年11月供暖季开始开展核能供热试验，所覆盖的办公楼和厂房供暖面积共约1万平方米。从2017、2018两个供暖季的试验情况看，效果很不错。”该院工作人员告诉记者。

　　推进清洁取暖，核能供热技术在众多新兴清洁能源技术中脱颖而出。采访中，记者了解到，核能供热是以核能为热源，以集中供暖的方式替代现有的燃煤，甚至燃气锅炉，被称为“不冒烟的锅炉”，具有零排放、能量密度高等特点。

　　近来地方政策对核能供热的支持力度也正不断加码。《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021年）》明确指出，将研究探索核能供热，推动现役核电机组向周边供热，安全发展低温泳池堆供暖示范。

　　据了解，核能供热主要有两种方式，一种是核电热电联产，适用于较大人口规模的城市。2019年11月27日，山东海阳核电厂核能供热一期项目第一阶段正式投运，供热面积达到70万平方米，这标志着我国首次让核能“温度”走进居民家中。

　　另一种为低温核供热，即单个模块供热能力在200MW左右，与400万平方米供热面积、10万人口规模的城市或县镇相对应。以中核集团自主研发的“燕龙”泳池式低温供热堆为例，一座400MW的“燕龙”低温供热堆，供暖建筑面积可达约2000万平方米，相当于20万户三居室。

　　之所以叫低温“泳池堆”，是因为反应堆位于常压深水池内。“中核集团‘燕龙’堆的工作原理是，反应堆工作在常压深水池内，利用水层的静压力合理提高堆芯出口水温，满足城市供热需求。供热系统将反应堆产生的热量通过两级换热传递给供热回路，供热回路与热网直接相连，将热量输送给用户。这种供热堆安全性高、投资少、建设周期短，非常适合我国北方地区规模化推广应用。”中核集团中国原子能科学研究院堆工部49-2室书记韩玉祥向记者介绍。

　　和同等规模的燃煤供热站相比，池式低温供热堆在环保上有着明显优势。据了解，一座400MW的池式低温供热堆每年可减少二氧化碳排放50万吨、灰渣10万吨、二氧化硫6000吨、烟尘3200吨、氮氧化物2000吨，实现近零排放。

　　再绿色低碳的能源，想要规模推广也得经济可承受。池式低温供热堆的经济性如何？韩玉祥告诉记者，核能供热系统的设计寿命是60年，而常规供热系统的设计寿命为20年左右，因此常压低温池式供热系统的投资与满足同样供热面积的常规燃煤或燃气供热系统的建设投资相当，采用成熟设备和智能化运行模式，运行维护成本低于燃煤锅炉。以供暖期5个月测算，核供热价格也要优于燃气，可与燃煤热电联产相同。非供暖季则可以生产放射性同位素，用于放射医疗、工业领域，也可以用于材料辐照考验、核仪器仪表考验等领域，进一步降低运行成本。

　　与其他供暖模式相比，公众对核能最关注的是安全，比如核辐射是否对身体有害。对此，韩玉祥表示，现行核供热技术完全性安全可控。“持续低温供热堆堆芯位于水池底部，始终处于淹没状态。事故状况下，即使不采取任何干预手段，大容量水可确保堆芯不裸露，可实现零堆熔，防止伤害发生。”他进一步介绍，供热堆还专门设置了隔离回路，可确保放射性水不漏到热网，系统设备简单，多重安全防线与屏障有效隔离，放射性也仅为燃煤排放的2%。