核能供热产业化提速

余娜

拥有近三十年研究历史的低温核供热技术再度进入公众视野。但低温核供热项目的推广恐怕不仅仅是技术问题，更重要的是体制和利益分配的交锋。

刚刚结束的全国“两会”上，河北省秦皇岛市政协副主席、农工党河北省委副主委霍兴文提交了《关于在华北地区开展低温核堆供热试点示范的建议案》。“围绕京津冀小城镇示范供热需求，应积极开展常压小型核供热堆供热清洁能源应用示范，建议国家能源局积极推动常压小型核供热堆供热技术在河北省的试点、示范。”议案中提出。

无独有偶，全国政协委员、中国核工业建设集团公司董事长王寿君也在今年“两会”的提案中建议，我国第四代核能技术已经发展到一定水平，安全性可以保障，完全能够满足城市的供热需求，建议在规划纲要的生态建设部分中加入核能供热的内容。

近几年，随着供热直接成本的逐渐上升，供热价格与成本严重倒挂，不少地区的供热行业长期处于亏损状态，核能供热的呼声再次响起。

然而，此次能否“落地有声”，或是依旧“束之高阁”？

技术路线演变

核能供热的历史最早可追溯至上世纪60年代。从70年代开始，前苏联、加拿大、德国、瑞士及法国等国家进行专门用于核供热堆的研究与开发，主要涉及壳式和池式等技术路线。但到目前为止，世界上并没有特别成功的商运先例。

2000年以前，壳式供热堆先后在哈尔滨、长春（一汽）、吉化、大庆、沈阳开展工程预可行性研究。“壳式供热堆是来源于前苏联的技术方案，前西德也曾作方案设计，但都放弃了研究。”一位不愿具名的核能专家向《能源》记者表示。“由于壳式低温堆是由核电站技术变化而来，也产生了许多新问题。体积太大，只能船舶运输，但是供热站分布在城市各方，不具备运输条件，推广应用受到限制。”

然而，这些缺点并未影响“一体化、自然循环”的壳式供热堆成为我国低温核供热堆的主要堆型。1984年，清华大学在原国防科工委等部委的支持下，确定了低温核供热堆技术方向是一体化自然循环壳式供热堆堆型。

值得关注的是，在低温核能供热主要技术路线——壳式供热堆的强势推进下，另一核能供热技术路线池式供热堆的产业化之路却一波三折。

1983年底，清华大学对2MW池式堆进行了技术改造，向工作区三幢面积16000余平方米的建筑物供暖一个冬季，开启了我国首次核能供热的工程试验。到了九十年代初，清华大学和核二院先后为阜新、珲春、天津等地进行了120MW池式低温核供热站预可行性研究。

不同于壳式供热堆，池式供热堆技术的主要特点是将堆芯放在一个开口的深埋地下的钢筋混凝土容器内，利用水层的静压力提高出口温度，以满足供热需求。

2000年，以赵仁凯院士为组长，由核工业、核安全、城建和环保等部门组成的专家组，在向上级领导汇报的文件中，明确给出了对池式供热堆的评估意见：“钢筋混凝土深水池与壳式堆的钢制压力容器相比，其性能可靠，坚固耐久，没有辐照损伤问题，建造容易、建造费用相对较低。”

但那时对于池式堆的研究并没有持续下去。“究其原因一方面在于市场时机不够成熟，当时环保与新能源政策远差于现在，地方政府领导在最后一刻选择放弃。”一位核能专家向《能源》记者分析，“另一方面，当时国家发改委、能源局及清华大学主要支持的是壳式堆，也导致池式堆未能获得足够的资金支持和政策支持。”

此外，重要技术设备不成熟也是原因之一。彼时的阜新项目由于放射性一回路的4个回路设计存在缺陷，板式热换器厂家并未取得核级资质。

进入新世纪，新的核能供热技术路线的研发层出不穷。

今年年初，中国电力发展促进会核能分会组织了“新核能源《低温常压井式核供热堆技术方案》专家论证研讨会”。据悉，此次推出创新设计的“低温常压井式核供热堆”技术方案更强调满足城市热网的供热特点，核热源与城市热网的匹配问题。根据公开信息，与会专家一致认为该技术方案是一份全面、完整并有一定工作基础的核供热堆“概念性”设计文件。

“在碳减排、治雾霾、京津冀压缩燃煤、天然气供应紧张的严峻形势下，为解决冬季集中供暖这一重要民生工程，过去30年讨论过多次并推动未果的低温供热堆技术现在迎来了新的机遇。”中国电力发展促进会核能分会副会长田力对《能源》记者说，“应认识到核能除了发电，还可以用于集中供暖、工业供热和海水淡化等领域。”

推广核供热技术不仅具有明显社会效益，在经济性上也具有较强竞争力。数据显示，建设一座低温核供热站的投资，只相当于同等功率的核电厂1/3左右；而在远离煤矿地区，使用低温核供热的成本比烧煤锅炉供热的成本要低。

产业化提速

当下，中国的低温核供热堆产业正面临着新的历史发展机遇。

业内专家认为，低温核供热堆属于国内顶尖、国际领先的核能技术，经过多年的技术创新和推广努力，尤以“一体化、自然循环”的壳式供热堆为主导的核能供热技术，已具备商业化和产业化条件。

“大庆、沈阳和烟台养马岛三个项目，都是经历过议项阶段并率先拿到‘路条的。前两个是核能供热示范项目，养马岛是核能海水淡化，但都因为种种因素不了了之。”来自中核能源科技有限公司的孟东旺对《能源》记者分析，“业内也曾呼吁在哈尔滨建设我国首座核供热工程示范堆，但一直未能落地。”

与此同时，随着核电技术更新换代加快，模块式小型压水堆供热近年来颇受关注，核电企业争相推进可研和厂址选择。加之，限于国家政策、公众接受、市场需求、推广模式、资金投入等因素，低温核供热堆逐渐淡出公众视野。

转机出现在2003年。在原国防科工委的支持和推动下，由中国核工业建设集团公司（中核建）与清华控股有限公司（清华大学）共同出资组建的核能高科技企业——中核能源科技有限公司（以下简称中核能源）应运而生。

2007年12月，中广核对中核能源战略注资，成为公司的第三方股东。

中核能源的成立，积极推动了我国具有自主知识产权的高温气冷堆、低温核供热堆两大先进核能技术的产业化步伐，2003年，也因此成为低温供热堆产研与市场化的分水岭。2003年之前，低温核供热堆的产业化以清华大学为主体；2003年之后，低温核供热堆的产业化则形成了以企业为主体、以市场为导向，产学研相结合的体制机制。

作为由产研向市场迈出的重要一步，吉林白山核供热堆项目被寄予厚望。

2013年年初，中核能源与中电投电力工程公司签署《吉林白山核供热堆项目工程建设总承包联合体协议书》。根据中国核建与中电投分别透露，吉林白山项目有望成为壳式一体化核供热堆技术首个商业化示范项目；中电投将力争在“十三五”期间实现核供热堆首堆项目开工建设。

2015年4月，中核能源与中科华核电技术研究院、清华大学核研院在北京签订了《低温核供热堆产业化合作框架协议》和《河北低温堆可研及初步设计阶段技术服务合同》。这两个协议的签订，标志着低温核供热堆产业化进入了实质性工作阶段。

根据中国核建方面的公开资料显示，该公司已经开发了NHR200-Ⅰ型和NHR200-Ⅱ型两种型号的核供热堆。NHR200-Ⅰ型供热堆主要用于城市供热、热法海水淡化工艺，NHR200-Ⅱ型供热堆主要用于工业蒸汽、热膜混合海水淡化工艺。

至此，拥有近三十年研究历史的低温核供热技术得以再度进入公众视野。

“当前，低温供热堆推广的最大压力在于地方政府及公众对核供热的接受度，技术持有方与中央和地方能源、热力主管部门的有效沟通需进一步加强，要做好有充分说服力、正确的论证报告。”上述专家向《能源》记者分析，“但是也应看到，低温核供热项目的推广，势必会触动一些供热企业的利益。尤其今后在北方推进的供热改革，恐怕不仅仅是技术的问题，更重要的是体制和利益分配的交锋。”