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國防科技工業(yè)雜志--積極發(fā)展核能供熱,助力“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”(1)
來源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時間: 2018-08-21 | 18949 次瀏覽 | 分享到:
核能作為一種安全高效、低碳清潔的能源,與煤炭等化石能源相比,不排放二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煙塵顆粒物,積極發(fā)展核能替代部分煤炭等化石能源...

       核能作為一種安全高效、低碳清潔的能源,與煤炭等化石能源相比,不排放二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煙塵顆粒物,積極發(fā)展核能替代部分煤炭等化石能源,可以減少污染物的排放,減緩地球溫室效應(yīng),改善大氣環(huán)境。

積極發(fā)展核能供熱,助力“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”


       由于我國廣大的北方地區(qū)清潔取暖的比例低,特別是部分地區(qū)冬季大量使用散燒煤,大氣污染物排放量大,導(dǎo)致大氣污染物排放總量長期高位運行,空氣中細(xì)顆粒物(PM2.5)濃度高居不下,霧霾天氣日數(shù)多。我國目前北方地區(qū)冬季70%左右的城市空氣質(zhì)量達不到新的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),霧霾天氣頻繁發(fā)生,對交通運輸、人們?nèi)粘I睢⑸眢w健康等均產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,引起了社會公眾廣泛關(guān)注和強烈擔(dān)憂。

       冬季燃煤取暖是造成北方城市群大氣污染的重要因素

       我國北方地區(qū)的取暖供熱熱源以熱電聯(lián)產(chǎn)和區(qū)域鍋爐房為主,取暖使用能源以燃煤為主。隨著居民冬季供暖需求的增加,冬季空氣污染隨之加劇。據(jù)統(tǒng)計,截至2016年底,我國北方地區(qū)城鄉(xiāng)建筑取暖總面積約206億平方米,燃煤取暖面積約占總?cè)∨娣e的83%,天然氣、電、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、太陽能、工業(yè)余熱等合計約占17%,取暖用煤年消耗約4億噸標(biāo)煤,排放的二氧化碳約為10.48億噸,二氧化硫340萬噸、氮氧化物296萬噸,粉塵排放2.72億噸。

       從地理氣候條件來看,北方地區(qū)主要位于溫帶季風(fēng)氣候區(qū),降水季節(jié)分配不均勻,冬季少雨,空氣中更容易滯留漂浮顆粒物。北方晝夜溫差較大,秋冬季時更易形成靜穩(wěn)天氣,不利于污染物擴散。因其特殊的地理環(huán)境,加之靜穩(wěn)氣象條件多發(fā),污染物難以稀釋和擴散,極易形成霧霾天氣。

       北方地區(qū)人口占比大,面積約占全國的20%,人口約占全國的40%,戰(zhàn)略地位突出,嚴(yán)重的大氣污染對人民群眾身體健康和生態(tài)安全構(gòu)成了重大威脅,已成為今后一個時期迫切需要解決的突出環(huán)境問題,尋找代替燃煤鍋爐的新型清潔能源,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),解決大氣污染形勢迫切。

       發(fā)展核能供熱是落實低碳清潔能源戰(zhàn)略、解決北方地區(qū)大氣污染的一條有效途徑

       與傳統(tǒng)熱源相比,核能供熱幾乎不排放溫室氣體和傳統(tǒng)意義上的污染物,是解決北方地區(qū)大氣污染的有效途徑。

       首先,核能供熱技術(shù)已經(jīng)成熟、并安全可靠。核能供熱在國內(nèi)外均有成熟的運行經(jīng)驗。1964年瑞典阿杰斯塔反應(yīng)堆開始民用供熱以來,全球共建設(shè)了200多座泳池式反應(yīng)堆,積累了10000多堆年(反應(yīng)堆正常運行一年)的安全運行實踐。泳池式反應(yīng)堆是一種成熟的技術(shù),國內(nèi)已建成10余座泳池式反應(yīng)堆,累計安全運行近500堆年。2017 11 20-27日,中國原子能科學(xué)研究院通過對已運行53年的泳池式反應(yīng)堆進行改造,成功為該院共計約 10000m2的兩棟辦公樓和一座廠房提供核能供熱,并完成了168小時考驗,效果良好并實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

       其次,核能供熱成本可控、價格具有競爭力。經(jīng)過初步投資估算和財務(wù)分析,總投資約15億元的單堆(400MWt)工程可供熱面積約1000-2000萬平方米,建設(shè)周期3年以內(nèi),運行壽期可到60年,且全部設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自主化。在全年5個月的采暖期內(nèi),供熱價約40/GJ,與燃煤供熱鍋爐供熱價和地?zé)峁醿r相當(dāng),遠低于80-100/GJ的燃?xì)夤醿r格和約135/GJ的電供熱價格。每年僅節(jié)約碳稅和運輸成本就達到3000萬元。因此,核能供熱具有較大的市場競爭力,可作為燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和集中供熱的理想替代熱源。

       再次,核能供熱低碳清潔,社會效益顯著。相對于化石能源供熱,核能供熱低碳、清潔,環(huán)保效益明顯。一座400MW核能供熱堆每年可替代32萬噸燃煤或1.6億立方米燃?xì)猓瑢Ρ让禾浚蓽p少排放煙塵5000噸,減少灰渣5萬噸,減少排放二氧化碳64萬噸,減少排放二氧化硫5000噸,減少排放氮氧化物1600噸;對比天然氣,可減少排放二氧化碳20萬噸,減少排放氮氧化物800噸,減少煙塵排放31噸,而放射性物質(zhì)排放僅為燃煤的2%左右。如能進一步統(tǒng)一核能供熱堆的管網(wǎng)建設(shè),做到冬季采暖、夏季供冷,則能帶動核能供熱和制冷等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,既能落實綠色低碳的能源發(fā)展戰(zhàn)略,又可有效支撐城鎮(zhèn)化建設(shè),社會效益顯著。

       積極推動核能供熱發(fā)展,助力“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”

       在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議上,習(xí)總書記強調(diào):“推進北方地區(qū)冬季清潔取暖,關(guān)系北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬,關(guān)系霧霾天能不能減少,是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。要按企業(yè)為主、政府推動、居民可承受的方針,宜氣則氣,宜電則電,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重。” 核能供熱將有效改善我國能源結(jié)構(gòu),緩解日趨嚴(yán)重的能源供應(yīng)緊張的局面,對于環(huán)境保護、保護人民身體健康以及緩解燃煤運輸壓力等意義重大。

       池式低溫供熱堆是經(jīng)過小規(guī)模試驗的合理可行的燃煤替代清潔能源,環(huán)保效益顯著,與國內(nèi)外其他核能供熱技術(shù)方案比較,具有固有安全性高、系統(tǒng)可靠性好、運行穩(wěn)定、操作簡單等等諸多優(yōu)勢,在經(jīng)濟性上與熱電聯(lián)產(chǎn)具有可比性,并遠遠優(yōu)于燃?xì)猓虼顺厥降蜏毓岫咽菓?yīng)對碳減排和霧霾治理及環(huán)境改善問題的理想的供熱替代能源,市場推廣前景十分廣闊。

       中核集團專門針對北方城市供暖需求開發(fā)了一種安全經(jīng)濟、綠色環(huán)保的堆型產(chǎn)品“燕龍”泳池式反應(yīng)堆,該產(chǎn)品具備六個顯著特點:一是固有安全性高,可切實消除大規(guī)模放射性釋放,可貼近城市、靠近用戶開展項目建設(shè);二是運行無需大型水源要求、選址靈活,非常適合于在北方地區(qū)城市建造;三是放射性源項總量僅僅是百萬千瓦級核電站放射性總量的1,反應(yīng)堆“易退役”,廠址可恢復(fù)綠色復(fù)用;四是熱網(wǎng)適應(yīng)性好,能與城市現(xiàn)有供熱管網(wǎng)實際需求與終端用戶設(shè)備良好匹配,無需對現(xiàn)有用戶側(cè)的供暖設(shè)備進行改造和更換,供熱距離可以達到30-50公里五是在經(jīng)濟性方面優(yōu)于燃?xì)夤┡c燃煤、熱電聯(lián)產(chǎn)相當(dāng);六是一次裝料,可連續(xù)5個供暖季運行,不存在燃?xì)夤崦媾R的運輸和氣量不足問題。它的問世和推廣,必須對于解決霧霾問題發(fā)揮積極的作用。

 

 

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