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隆冬将至,核能供暖来了,你用得上吗

财经十一人  · 公众号  · 财经  · 2019-12-01 17:23

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丰源热力站换热器 / 韩舒淋 摄


经济性竞争力是核电供暖能否推广的重要因素,需要考虑相关技术改造和管输建设成本后,核能供热的价格与已有供热技术相比是否依然有竞争性。


另一方面,出于核应急的要求,核电站周围一定距离内的人口密度受到限制, 因此,能否覆盖更广的人群,还要考虑热力管输距离和成本的因素。


具体在海阳项目上,关于经济性,山东核电公司董事长吴放对《财经》记者表示,核电热电联产在现阶段是有经济性的,供热原则是居民价格不增加,政府财政负担不增加,热力公司利益不受损,核电企业经营做贡献,生态环保效益大提升。


吴放未透露给热力公司的具体供热价格,但表示经过测算,可以与火电热电联产供热在经济性上持平,当前卖给热力公司以热量计价,其价格低于燃煤锅炉供热。


丰源热力董事长赵新堆《财经》记者表示,目前双方有一个初步供热价格,项目今年是第一年投运,还会根据一个运行期的摸索,搜集数据由政府来核算出真实成本,确定后续供暖的价格。但是通过初步测算,其效益要明显高于传统燃煤锅炉。


需要指出的是,在当前海阳项目上,由于是直接抽取二回路蒸汽来供热,也就意味着一部分用于发电的蒸汽被用来发热,这会损失少许发电功率,但这部分蒸汽的综合利用效率较发电更高。


《财经》记者现场了解到,其机组二回路产生蒸汽共约6000多吨,目前抽取用来供热的蒸汽大约为40吨,相当于损失大约3兆瓦左右的发电功率。而未来海阳计划改用发电汽轮机组的乏汽作为热源,可以在不损失发电功率的情况下,实现更高的利用效率,这也需要对设备进行更多的改造。


总的来看,要实现核能供热,核电站的成本在于换热首站与电厂内管道建设和设备改造的成本。当前方案里,由于损失了部分发电效率,也构成了成本。


丰源热力公司的资料显示,按照供热面积达到450万平米计算,电厂热效率可从36.69%提搞3.25%至39.94%,结合热价、电价、环境效益、社会效益等多方面因素考虑,核能抽汽供热可以实现良好的经济效益。


更大的成本来自于热力管道。


从电厂至换热站之间的热力管道由热力公司负责建设。海阳方案中,这段长度5公里的管道投资为3000多万元。接受海阳核能供热的丰源热力董事长赵新表示,对企业来说,目前的投入和回报暂时不成正比,相信随着供热面积扩大,经济效益会逐步显示出来。


当前首批覆盖的70万平米供热范围中,其供热半径约为15公里,到2021年实现450万平米供热时,供热半径将扩大至30公里。中国建筑节能协会秘书长、北京建筑大学教授李德英对《财经》记者表示,当前的技术可以实现供热半径达到100公里,在使用优质的保温材料,施工质量有保障的情况下,百公里输送的热力损耗可以做到1%以内。


若以海阳核电为中心,100公里的半径就可以将供热范围覆盖至烟台市区和青岛市区的东部,其覆盖人口将显著扩大。


在管输成本方面,由于长距离热力管道需要更大直径的管道和更好的保温材料,其成本也更高一些。清华大学教授夏建军对《财经》记者表示, 目前长距离热力管道成本均价约为每米1万元左右


核能供热前景几何


海阳核电厂内换热首站 / 图源: 山东核电公司


过往北方地区的清洁供暖改造以煤改气和煤改电为主,这两种方案目前来看,都有取暖成本更高和不稳定的问题,此外也并未实现彻底的零碳排放。若以海阳的热电联产核能供热方案来比较,在经济性、可靠性和零排放上都更有优势。


但另一方面, 核能供热受限于核电站的选址,在北方地区目前覆盖范围有限。 海阳方案的意义在于,首次成功探索了对外商用核能供热。 总的来看,它在山东的可复制性较强,但其他地区还需结合情况来具体判断。


目前国内大部分核电站位于南方,北方地区已经投运的核电站还有辽宁红沿河核电站,位于辽东半岛,以及江苏连云港核电站,位于江苏北部。


红沿河其实是国内首个实现核能供热的机组。据《财经》记者了解,地处更北的辽宁红沿河核电站,在2013年首台机组投运之后,就实现了厂区内的核能供热,其供热原理与海阳方案类似,也是抽取二回路蒸汽作为热源实现供热。但红沿河并未对外进行供热,而海阳通过与当地热力管网连通,成为了国内首个核能商业供热项目。


广核有关人士对《财经》记者分析,红沿河未对外供热的原因,一是厂址离人口密集区较远,距离附近两个居民聚集区瓦房店和长兴岛约为50公里左右,距离大连120市公里左右,管输和热损耗成本较大,而厂址附近的村民都是自取暖,缺乏热力管网,也用不上核能供暖;此外,瓦房店、大连有成熟的火电热电联产,远距离的核电供暖与之相比没有优势。


当前建成的另一个地处北方的核电站是连云港田湾核电站。在28日海阳召开的专家研讨会期间,一位连云港地方官员对《财经》记者表示,连云港地处黄河以南、淮河以北,是南北过渡地带,不属于强制集中供暖地区,目前连云港当地居民供暖以自己燃气取暖为主,市内并无大面积覆盖的统一热力管网;目前田湾核电的核能供热也在考虑,但目标用户以工业为主。


除开利用现役核电机组进行供热之外,业内还在探索利用小型反应堆进行供热。简单来看,除了热电联产,核能供热的另外两条技术路线是泳池式反应堆和壳式反应堆,都是针对供热专门设计的小型反应堆技术。


三大核电公司均已开展小堆供热技术的研发。中核开发了泳池式反应堆技术“燕龙一号”,初步定在徐大堡厂址进行开发,也在其他地区进行选址,该反应堆单堆功率为400兆瓦。


中广核和国家电投则分别开发了壳式小堆技术,单堆功率为200兆瓦,一个厂址布置两个反应堆。目前,中广核计划在河北中庄,国家电投计划在黑龙江佳木斯开开发小堆供热技术。


相比现役核电机组供热已经落地,国内小堆技术都正处在设计应用向工程验证过渡的阶段,真正落地还需时日。小堆的建设更加灵活,可以深入北方内陆,但成本是最大障碍。据《财经》记者了解,当前几种小堆供热技术的造价大约为十几亿元,初步测算的供热季供热价格不低于40元/GJ,折算至全年的经济性更差。因此,三家公司都希望小堆能不只用来给居民供热,还能实现为地方工业园区供热、海水淡化、工业制氢等多元化利用,尽力变得有经济可行性。







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