供暖季来临,您家的暖气热了吗?在辽宁省红沿河镇,今年供暖季有点特别,锅炉房的烟囱不再冒烟,而家家户户的暖气却温暖依旧。
11月1日,作为东北地区首个核能供暖项目,辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目正式投运供热,为当地近两万居民提供冬季取暖保障。核能供暖作为一种新型供暖方式,并不为人熟知;在国内,北有山东海阳,南有浙江海盐,此前均已迈入“核能供暖时代”。
虽然听着很“硬核”,但核能供暖真的暖和吗?相比于传统的供暖方式,核能供暖有什么样的优势?此外,核能供暖的安全问题不能忽视,“核暖气”安全吗?它的供暖原理又是什么?核能供暖能否更大范围广泛推广?以上的这些问题,让我们来听听专家怎么答。
什么是核能供暖?它的原理是什么?
所谓的核能供暖,就是以核裂变产生的能量为城市集中供热。目前我国已投运的核能供热项目均采用抽汽供热技术,就是从核电厂汽轮机抽取部分发过电的蒸汽作为热源,将热量送给热力公司,再经市政供热网络传递给终端用户。
(▲海阳核能供暖示意图)
核能供暖,用户与核电机组之间采取多重屏障隔离,换热过程中,只有热能的传递,没有介质的直接接触。
技术人员常用网红食品“自热小火锅”来解释核能供热的工作原理。我们平常吃的自热小火锅,下面是加热层,上面是食物层,经过物理隔绝,下面作为导热材料的不可食用部分仅仅发挥加热作用,不会与上面的食材接触。通过这种方式,在核电站换热首站的热水出厂前,在线监测和隔离装置还会实施检测,回路间采取压差设计,确保供暖安全。
相较于传统供暖 核能供暖有何优势?
长期以来,北方集中供热的采热源主要来自热电联产和各类燃煤、燃气锅炉,其中燃煤供热比重高达70-80%。但这种传统供暖方式碳排放量大、氮氧化物及其他污染物排放多。
据清华大学建筑节能中心测算,2018年我国建筑运行碳排放在21亿吨左右,约占全社会排放总量的20%。其中,北方城镇供暖能耗为2.12亿吨标煤、碳排放量约为5.5亿吨。
相较化石能源等供暖形式,核能供暖是将核电机组中的核能转化为热能,对水进行加热,因此二氧化碳及各类污染物均能实现零排放。
核能供暖到底安不安全?究竟有没有辐射?
对于公众来说,首先要搞清楚一点,核能供暖≠核供暖,目前世界上没有任何一种技术,能够把核燃料直接拿来作为热源,都是经过层层介质转换以后才实现的。
整个过程中,只有“蒸汽加热水”和“水加热水”两种模式,核电站与供暖用户间有多道回路进行隔离,每个回路间只有热量的传递,没有水的交换,也就不会有任何放射性物质进入用户暖气管道。
从实际测试数据来看,核电厂内部的换热站,是蒸汽进行第一次换热的地方,通过仪器可以看到此时的辐射剂量为0.27微希伏每小时。
在核电厂院内,输送热水的管道下方,测量仪器显示辐射剂量为0.17微希伏每小时。
在热力公司的核能供热首站,测量仪器显示辐射剂量为0.21微希伏每小时。
经过四个地点的监测,均有数值产生,那么这些数值是否正常呢?山东核电有限公司环境监测工程师韩学垒做出了如下解释:
核能供暖能否更大范围推广?
相关数据显示,我国冬季供暖面积以年均约10%的增速增长,截至2019年底,全国集中供热面积已达110亿平方米,北方城镇供暖能耗为1.91亿吨标煤,约占建筑总能耗的四分之一。专家表示,北方供暖需求增长快,但热源在减少,大力发展包括核能供暖在内的清洁能源供暖势在必行。
中国工程院院士江亿介绍说:“我国要完成‘碳中和’、‘碳达峰’的‘双碳’任务目标,是从目前以化石能源为基础的碳基能源转变成‘零碳能源’,包括核电、风电、光电、水电、生物质能等。利用核电余热来解决城市供热问题,不会增加任何排放,而核能低碳供热的优势也会逐渐显现。”
核能既具有可再生能源的零碳排放特性,又延续了化石能源不间断稳定服役的特点,是我国能源向清洁化、低碳化转型的重要选项。
《中国核能发展报告2022》蓝皮书显示,未来我国核能发电占比将会持续提高,预计十四五期间,我国将需要保持每年8台左右核电机组的核准开工节奏。到2030年,核能发电量在我国电力结构中的占比需要达到10%左右;到2060年,核能发电量在我国电力结构中的比例需要达到20%左右,与当前发达国家的平均水平相当。
核能供暖,未来可期!
(参考来源:《共同关注》、《经济半小时》、《经济信息联播》)
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