啟迪新核丨人民日報前沿科創(chuàng)調(diào)研行：保衛(wèi)藍天，中華“行動派”打印
發(fā)布時間：2019-11-25來源：人民日報海外版
近期，人民日報海外版策劃了前沿科技創(chuàng)新調(diào)研報道，將前沿科技創(chuàng)新成果及轉(zhuǎn)化應(yīng)用作為重點，深入科研和生產(chǎn)一線，通過現(xiàn)場調(diào)研、采訪和報道，展現(xiàn)最新科技創(chuàng)新成就，記錄科研人員勇攀科學(xué)高峰的創(chuàng)新故事。近日，調(diào)研組一行走訪啟迪控股成員企業(yè)—啟迪新核，在考察了啟迪新核主要合作單位、合作項目后，對企業(yè)主要負責(zé)人進行了訪談，調(diào)研民用核能在新領(lǐng)域的拓展，并發(fā)布系列報道。下述內(nèi)容為系列報道內(nèi)容之二：《保衛(wèi)藍天，中華“行動派”——業(yè)內(nèi)專家詳解核能供暖》
“一聲吶喊，一聲堅定發(fā)展核能的吶喊，在中國大地回蕩。一個萌芽，一個新生核能經(jīng)濟的萌芽，在中國大地生長?！?/p>
這飽含激情的文字來自業(yè)界廣為流傳的《新核宣言》，它道出了中國核能專家攀登核科學(xué)高峰的決心，抒發(fā)了中國核能界產(chǎn)業(yè)報國的情懷。今天，中國民用核技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，為改善國家能源結(jié)構(gòu)，增進社會福祉不斷作出新的更大的貢獻。其中，除了在電力、醫(yī)療等領(lǐng)域大放異彩之外，核能有望取代傳統(tǒng)燃煤，引發(fā)傳統(tǒng)供暖領(lǐng)域的變革。
近日，本報采訪調(diào)研組深入核能供暖科研和產(chǎn)業(yè)一線，除了實地探訪開展城市供暖實驗和演示的“49-2”核反應(yīng)堆之外，還專訪了數(shù)位業(yè)內(nèi)專家，了解核能供暖技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀，分析制約其應(yīng)用的因素，探尋破解之道。
近40年磨礪 安全成熟
一則關(guān)于“全國首個核能商業(yè)供熱項目正式投運”的新聞近來引起了廣泛關(guān)注。據(jù)報道，山東海陽核電廠開始向周邊70萬平方米居住區(qū)供暖，“開啟了中國核能綜合利用新篇章”。對此，中國電力發(fā)展促進會核能分會副會長、啟迪新核董事長田力在接受本報采訪時表示，這的確是中國核能供暖領(lǐng)域發(fā)展的一件大事，讓人們更好地認識和接受核能在供暖領(lǐng)域中的應(yīng)用。他同時指出，海陽核電廠供暖是利用熱電聯(lián)產(chǎn)實現(xiàn)的，有很大局限性。他解釋說，這種核熱電聯(lián)產(chǎn)的供暖方式依賴核電站建設(shè)和運營，而核電站數(shù)量有限且遠離人口聚集區(qū)，輸送熱損失較多，接入市政供暖管道等也面臨諸多不利因素。與核電站熱電聯(lián)產(chǎn)供暖相比，專門用于供暖的小型核反應(yīng)堆由于參數(shù)低，具有廣泛適用性且可建在城市近郊，被視為核能供暖發(fā)展的主流方向。
在用于供暖的小反應(yīng)堆的建設(shè)、運營方面，中國目前的技術(shù)發(fā)展水平如何？田力的回答是“非常成熟”。他說，核能供暖對很多人來說可能比較新鮮，但是對于業(yè)內(nèi)來說，實在是老話題，中國已經(jīng)進行了近40年技術(shù)積累，并且形成了多種技術(shù)路徑。他介紹說，早在上世紀80年代，清華大學(xué)團隊就成功利用池式研究堆實現(xiàn)向本校3幢面積1.6萬余平方米的建筑物供暖。除了池式堆外，清華大學(xué)之后又走出另一條核能供暖反應(yīng)堆技術(shù)路徑即殼式堆，后來國內(nèi)又研制出池殼混合堆。2015年，新核（北京）能源科技有限公司推出“藍光熱井”常壓池式核能供暖系統(tǒng)。2017年11月，中國原子能科學(xué)研究院改造后的“49-2”池式堆進行城市供暖實驗，取得圓滿成功，充分驗證了其可行性和安全性。中國核工業(yè)集團以此為契機發(fā)布了其主流產(chǎn)品400兆瓦的“燕龍”池式供熱堆，作為基本熱負荷的承擔(dān)者，可以為約2000萬平方米供暖，服務(wù)20萬個家庭。
適應(yīng)需求 強勢回歸
早在上世紀八九十年代，中國東北、華北等地多個城市有意向甚至列入計劃采用核能供暖。然而，令人遺憾的是，由于種種非技術(shù)原因，這些意向或計劃后來都沒有變成現(xiàn)實，核能供暖話題慢慢冷下來，相關(guān)技術(shù)也漸漸淡出公眾視野。
近年來，隨著治理空氣污染，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)被放在日益突出的位置，傳統(tǒng)上的燃煤鍋爐作為北方冬春季空氣污染主要來源，被替代的壓力與日俱增。而天然氣在中國是稀缺資源，大量依賴進口，“煤改氣”供暖面臨現(xiàn)實約束；在中國火電為主導(dǎo)的情況下，“煤改電”系統(tǒng)改造和用電成本較高，也無法解決碳排放和氮氧化物排放問題。人們把目光再次投向核能，核能供暖技術(shù)回歸公眾視野。
2017年，“49-2”池式堆進行城市供暖實驗取得圓滿成功，核能供暖領(lǐng)域日益活躍：2018年初，山東煙臺市與中核集團就池式供熱堆項目簽訂協(xié)議；2018年7月，黑龍江省政府與國家電投成立核能供暖產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在推動核能供熱項目落地；2019年6月，山西大同市政府與啟迪控股簽約包括核能供暖在內(nèi)的多個能源革命項目合作框架協(xié)議。
只聽樓梯響，不見人下來。除了近日山東海陽核電熱電聯(lián)產(chǎn)模式成功實現(xiàn)商業(yè)運營之外，并沒有傳出任何關(guān)于小型堆供暖項目投入商業(yè)化運行的消息。核能供暖可謂好處多多，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)也很成熟，是什么原因?qū)е鲁霈F(xiàn)上述局面呢？
田力作為《新核宣言》主要起草人之一，對發(fā)展核能供暖在內(nèi)的中國核能事業(yè)滿腔熱情，他根據(jù)多年對該領(lǐng)域的觀察和經(jīng)驗，對此問題給出了自己的答案。他認為大致有四個方面的原因：一是由于核能的特殊性，客戶和公眾因為缺乏了解或者不具備相關(guān)知識，對核能供暖有安全疑慮，而國際上發(fā)生的核安全事故特別是惡性核安全事故更加重了疑慮；二是業(yè)內(nèi)圍繞池式堆、殼式堆、池殼混合堆展開的技術(shù)路線之爭在一定程度上造成了認識上的混亂，影響了客戶和社會公眾對核能供暖技術(shù)的評價和信心；三是殼式堆一度成為有關(guān)方面的主推技術(shù)路徑，但是其建造成本高企，客戶和投資方望而卻步；四是由于沒有池式供暖堆的相關(guān)標準和評審規(guī)范，有關(guān)方面不得不參照核電的標準進行選址和設(shè)計，造成包括項目選址等前期工作在內(nèi)的諸多困難。
推進示范 謀求突破
總要有第一個吃螃蟹的。就目前來看，全國哪個地方最可能在核能供熱堆示范項目落地上拔得頭籌呢？“我覺得內(nèi)蒙古包頭可能性比較大?！敝袊娏Πl(fā)展促進會核能分會專委會秘書長王迎蘇在接受本報采訪時如是表示。作為清華大學(xué)核電專業(yè)科班出身的業(yè)內(nèi)知名專家，王迎蘇曾任華能核電開發(fā)有限公司總經(jīng)理，做過能源部、電力部等的核電部門負責(zé)人。近年來，他積極支持核能供暖小型堆示范和推廣。
今年3月，啟迪新核（北京）能源科技有限公司與內(nèi)蒙古包頭裝備制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)管委會簽訂包頭市核能供熱及核技術(shù)應(yīng)用項目合作開發(fā)協(xié)議，與中核北方核燃料元件有限公司簽訂池式供熱堆項目合作意向書。王迎蘇看好包頭項目在很大程度上基于該項目選擇的是池式供熱堆技術(shù)路線，不僅造價較低，而且國際上已建成200多座池式堆，累計安全運行1萬堆年；同時，該項目位于合作方中核北方核燃料元件有限公司的廠區(qū)內(nèi)，當?shù)孛癖妼四芄┡踩杂懈羁陶J知，這樣既能為該項目提供豐富的燃料供給和科研技術(shù)支持及人才儲備，又可為項目順利實施奠定基礎(chǔ)。
啟迪新核總裁徐剛在接受本報專訪時表示，包頭項目采用該公司開發(fā)的“藍光熱井”池式堆，堆芯位于水池底部，在任何事故下，依賴反應(yīng)堆固有負反饋特性可實現(xiàn)自動停堆；停堆后不需要采取任何余熱冷卻手段，1800噸水可確保20多天堆芯不會裸露。燃料包殼、堆水池深埋地下，其它設(shè)備布置在密封廠房等4道屏障，有效地隔離放射性。過濾廢水收集系統(tǒng)可收集萬一泄漏的放射性廢液，實現(xiàn)近“零排放”。地下反應(yīng)堆具有優(yōu)異的外部事件防護能力，可以切實消除大規(guī)模放射性釋放，無需廠外應(yīng)急。
生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心前副總工程師常向東肯定核堆供暖技術(shù)，特別是池式堆技術(shù)的安全性。但是，他同時指出，消除公眾對核技術(shù)的安全疑慮不容易，核電的發(fā)展初期也經(jīng)歷過類似階段。包頭項目供熱堆選址定在了當?shù)匾延械暮巳剂现圃鞆S內(nèi)，巧妙地化解了社會接受度這一困難，雖然不具有普遍意義，但是有利于示范工程建設(shè)。
深入探索 呼喚標準
包頭池式堆項目被寄予厚望，但是在推進中，有關(guān)方面碰到缺乏相關(guān)標準和規(guī)范問題。啟迪新核副總經(jīng)理、包頭項目經(jīng)理王成鋼介紹說，包頭廠址的地震烈度較高，如按核電建設(shè)安全標準，在抗震設(shè)計上有較大難度。但業(yè)內(nèi)專家認為，由于池式供熱堆結(jié)構(gòu)相對簡單，固有安全性好，采取適當安全防護措施，就可保障安全。由于目前沒有針對小型池式供暖堆選址與項目建設(shè)的標準規(guī)范，項目的審批和建造面臨很大難度。
常向東強調(diào)，推出核供熱設(shè)施選址、設(shè)計、制造標準已迫在眉睫，項目開發(fā)建設(shè)部門、設(shè)計單位和相關(guān)職能部門特別是核安全監(jiān)管部門需要進一步協(xié)調(diào)推進。他回顧中國核電發(fā)展歷程指出：“開始建核電站時，也面臨國內(nèi)無標準可依的問題。標準是在實踐探索中逐步建立完善起來的。我們要尊重科技規(guī)律，實事求是，逐步制定、完善。”
“探索有效商業(yè)模式也很重要”，田力說：“供暖是民生工程，利潤本來就很低，再按照傳統(tǒng)核電的模式進行建設(shè)和運行管理，企業(yè)的財務(wù)成本高企。因此，我們要探索新的投融資模式，比如推進項目股東多元化、PPP模式等，保障合理收益，規(guī)避風(fēng)險，培植產(chǎn)業(yè)?！?/p>
國家發(fā)改委、能源局、環(huán)保部等十部門共同制定的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021年）》明確提出，安全發(fā)展低溫池堆供暖示范，為核能供暖的發(fā)展指明了方向，提供了有力的政策支持。相信在各方努力下，清潔高效的核能供暖進入億萬家庭將變成現(xiàn)實，不僅給人們在寒冬里送來溫?zé)?，而且為?jié)能減排、空氣污染治理和美麗中國建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻。
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