产业报告2019丨技术篇：九、核能供热技术之低温核供热模式

第三篇 技术篇

九、核能供热技术

2.低温核供热模式

我国核能供热反应堆研发可追溯至上世纪80年代。1983年，清华大学原有池式研究堆实现首次核能低温供热实验；1984年，原国家科委批准在清华大学核能所建一座5MW核供热试验堆；1986年，低温核供热列为国家“七五”科技攻关项目；1989年，50MW低温核供热堆正式临界启动，一次成功完成72小时满功率连续运行实验。在技术上逐渐形成池式供热堆和壳式供热堆两种类型。其中，池式供热堆以游泳池实验堆为原型，壳式供热堆由主流压水堆核电站技术演进而来。前者代表是中核集团的“燕龙”泳池式低温供热堆，而后者代表是中广核集团的NHR200-II低温供热堆技术（如图3-28所示）。

图3-28 泳池式低温供热站示意图

核能供热技术成熟且安全可靠，国内外均有运行的成熟经验。全球共有200多座泳池式反应堆，积累10000多堆年（反应堆正常运行1年）的安全运行记录。国内建成10余座泳池，累计安全运行近500堆年。2017年1月，中国原子能科学研究院通过对已运行53年的泳池式反应堆进行改造，成功为该院共计约10000m2的两栋办公楼和一座厂房提供核能供热，完成了168小时考验。

表3-5低温核供热主要设计指标和技术经济指标

表3-6低温核供热与化石燃料环境排放对比表

来源：中国电力发展促进会核能分会（注：计算所用煤为实物煤5500大卡/千克；同时对比的是小型燃煤锅炉，其热效率为70%左右）

核能是零碳能源，是能源安全的重要战略构成，但也存在铀资源及核废料长远处置问题。江亿院士认为，在我国持续推进清洁供暖的背景下，核能供热的经济优势明显。“天然气锅炉初投资300元/kW，运行成本70元/GJ；深层地热（聚热形）初投资8500元/kW，运行成本20元/GJ；低温核供热堆初投资3250元/kW，运行成本8元/GJ，其他折合40元/GJ。”核能供暖还能有效调和北方地区热电比矛盾：燃煤热电联产热电比为1.3~2.5，燃气热电联产热电比为0.55~1；若采用核电热电联产，可增加源侧供热量，减少发电量。

核能供热价格也具有竞争力。经过初步投资估算和财务分析，总投资约15亿元的单堆工程（400MW）可供热面积约1000万m2，建设周期3年内，运行寿期60年，全部设备均能实现自主化。在全年5个月采暖期内，供热价约40元/GJ，与燃煤供热锅炉相当，每年仅节约碳税和运输成本就达到3000万元。