核能供热于20世纪60年代在欧洲被提出并付诸工程实施,瑞典原型核动力反应堆Agesta作为世界上第一个民用核能供热的核电厂,实现十年连续供热。此后,俄罗斯、保加利亚、瑞士、罗马尼亚等国也开始研发、建造核能供热系统。应用最广泛的核能供热方式为核电厂发电和供热联产,目前全球有近60座反应堆机组实施热电联产,主要分布在东欧。
我国于20世纪80年代初期开展核能供热反应堆研发。1983年,清华大学的池式研究堆实现我国首次核能低温供热实验;清华大学5MW的核能供热试验堆于1989年完成建设。
城市集中供暖所需温度不高,现有的核能技术容易满足要求。目前,正在发展的核能供暖方式主要有两种:
(1)城市集中供暖专用低温核能供暖堆,工作压力为低压或常压,可以输出100℃左右的热水供城市应用。该类型的核反应堆工作参数低,安全性好,可临近城市建造。(www.xing528.com)
(2)核电厂热电联供,核电厂在供热季时利用部分热量为周边城市供暖。
2019年,山东海阳核电厂作为“国家能源核能供热商用示范工程”首次实现了核电厂的热电联供。核电厂的部分热量通过换热站多级换热,经市政供热管网传递至用户。据测算,每个供暖季可节约原煤10万吨,减排二氧化碳17.7万吨、烟尘691吨、氮氧化物1123吨、二氧化硫1188吨,相当于种植阔叶林1000公顷,对促进区域生态环境改善具有重要意义。
大型核电厂单堆功率大,利用其热电联产可有效解决北方城市低碳热源紧缺问题。低温小型核反应堆安全性好、适应性广,为偏远严寒地区清洁供暖提供全新解决方案。整体来看,在碳中和愿景下,核能供暖作为清洁低碳热源,是未来我国北方冬季供暖清洁低碳化转型的重要选择之一。
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