我国北方已进入采暖季。近年来饱受雾霾气候困扰,清洁供热能源的代替需求愈发激烈。
上世纪80年代,我国开端核能供热反应堆研制,30多年来却一直未能迈出实质性一步,至今没有建成一座商用供热堆。
人们不禁要问,核能供热,还要等多久?
未被列入国家科研计划 池式供热堆演示工程立项后 无法继续核能供热并非新概念。早在半个世纪前,北欧就有核能供暖。
“核能供热的突出优势体现在低温供热上。”清华大学核能技能规划研讨院(以下简称核研院)教授田嘉夫通知记者,与锅炉燃烧原理不同,核裂变反应可以在任何温度下发生,如果仅仅要求供应低温热,反应堆可在低温低压条件下作业,能简化反应堆结构、进步安全性并降低造价。
1981年,我国学者提出研讨开发“核能低温供热”的倡议。
核能所(现核研院)向国家科委申报的“核能低温供热”研讨项目很快获批,并在“六五”期间取得支撑。
1983年,核能所经过改造一座2兆瓦池式研讨堆,为邻近厂房成功供暖一个冬季。
但这仅仅是演示,要代替煤炭实现有经济竞争力的供热,还需要满意集中供热要求,将功率进步到200兆瓦以上、供水温度进步到90℃。
经过努力,研讨人员创造性地提出了“深水池式供热堆”,该堆选用干流堆型之一的池式供热堆计划,将堆芯放在一个开口的深埋地下的钢筋混凝土容器内,利用水层的静压力进步出口温度,以满意供热的要求。该技能曾在1985年取得我国第一批发明专利授权。
但由于种种原因,深水池供热堆未被列入国家科研计划,只要少数人员自愿组成研讨小组继续规划研讨和开发作业,导致天津和阜新的核能供热演示工程立项后无法继续。
技能问题明显 壳式供热堆演示项目停滞
田嘉夫通知记者,上世纪80年代,全世界12个国家的大多数技能计划不是池式堆,而是壳式低温供热堆——经过简化核电站技能,设想将压力壳变成低温低压容器。
走在最前面的苏联于1981年在高尔基市开工缔造了2座500兆瓦商用壳式供热堆——AST-500。1983年德国也规划了与苏联技能计划完全相同的壳式供热堆,并与我国协作研讨,核能所随之启动了壳式供热堆研讨。
核能所决定先在院内缔造一个5兆瓦壳式供热实验堆。1989年,该堆建成并为邻近厂房供热。
但这仍是一种演示,不能体现堆型到达有用规划后的安全性和经济性。在随后200兆瓦壳式供热堆规划中,科研人员发现许多安全和经济方面的问题。
核能所派人去高尔基市,参观和访问了正在建设的AST-500,却被奉告,该市已完结75%投资工程量的两座堆,以及其他两座城市开工的相同型号的壳式供热堆,都将被停建撤除。
德国人也认为此堆型有问题,随后退出了与我国的协作研讨。
田嘉夫后来从一些资料了解到,在2兆帕压力下,AST-500供热堆要求的大口径安全阀无法满意,这是壳式供热堆没能继续缔造的重要原因之一。
与此一起,2000年以前,我国200兆瓦壳式供热堆曾在哈尔滨、长春、吉化、大庆和沈阳等城市展开了演示供热站的工程前期作业,但由于技能问题明显,工程一再延迟,2002年,沈阳宣布壳式堆核供热预备演示的项目停止作业,核供热项目再没有发展。
首要问题是降低造价
近年来,随着人们对大气质量的重视,核能供热再次遭到重视。
2017年11月,中核集团正式宣布:泳池式轻水反应堆49-2堆安全供热满168个小时,具有为原子能院部分办公楼供热、功用演示及实操训练等能力。当天还发布了实现区域供热的“燕龙”泳池式低温供热堆。
与此一起,中广核正携手清华大学一起推进壳式供热堆NHR200-Ⅱ低温供热堆技能演示项目落地。国家电投研制的微压供热堆HAPPY200也于2017年完结总体计划迭代及优化,并进行了候选厂址的调研勘测。
“我觉得无论是哪种技能路线,遇到的一起问题是怎么经过体系优化,进步经济性。”中核集团“燕龙”泳池式低温供热堆总规划师柯国土说,曩昔一年,团队干的一件大事,是在确保安全的情况下,进步经济性。此外,对“燕龙”演示堆主张厂址徐大堡进行了初步规划,形成初步安全陈述。“49-2堆仅仅研讨堆,在此基础上扩大100倍的‘燕龙’是动力堆,会给技能、安全办理带来新变化,一起供热堆靠近乡镇,需要增进公众对核能区域供热的认知度和接受度。”