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2000年,在北京曾召开了不同供热堆技术方案的评估论证会议,由国家核工业、核安全、城建和环保等部门专家组成专家组,以赵仁凯院士为专家组长,专家们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:
“池式供热堆方案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,以满足供热的要求。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。
深水池的设计、建造以及水池衬里泄漏探测、维护方法等国内已经掌握,国内已有建造三座池式试验堆的经验和核电站换料水池的经验。
水池表面为常压,没有密封加压要求,省去了许多压力系统和设备,省去了预防超压,失压的安全措施,系统简化,很多设备可采用已有使用经验的核设备材料和常规设备材料。
核燃料组件可采用秦山一期成熟使用的核燃料组件,控制棒及其驱动机构可采用大型生产堆上的成熟技术或池式试验堆上的技术。一回路主泵和板式热交换器、阀门等均可采用国内已有技术和产品。池式堆的设计、设备制造和建造技术都是可以实现的。”
“池式堆虽未列入国家科技攻关计划,经过清华大学等科研设计单位的多年努力,已取得了重要科研成果,建议国务院有关部门给予经费支持,完成必须的试验验证工作,以早日具备实施示范工程的条件,发挥池式堆的经济优势(可降低造价)和技术潜力。低温核供热是我国自己开发并享有自主知识产权的高新技术,宜进行示范工程,为我国核能的利用,开拓新途径打下基础。”
从以上专家评审意见可以看出,专家们给出全面肯定的评价,对这项创新技术的应用,寄予了很大的期望。
我国人口数量和建筑面积快速增长,导致燃煤总量大量增加,其排放的二氧化硫、氮氧化物和细颗粒物,是引发大气严重污染和雾霾天气的重要原因。虽然城市大部分实现了集中供热采暖,但以热电厂和大型燃煤锅炉房为主要热源的污染排放物,在不利的气象条件下,正是构成笼罩市区霾的主要成分之一。由于供热设施规模小而分散,不容易采用有效的脱硫、除尘设备。它的排放靠近城市或就在市区之内,危害的严重性大家共知。全国集中供热的建筑面积已经超过40亿平方米,如果将其中一小部分热负荷改由核能供热,就会显出巨大的效益。例如:5亿平方米的基本热负荷由核供热提供,则需要建造100座200兆瓦供热堆,每年可替代煤炭1700万吨,减排温室气体2400万吨。全国每年平均增加集中供热面积4亿平方米,若其基本热负荷由核供热提供,则每年需要增加200兆瓦供热堆80座。这会在减缓雾霾污染上,开辟一条新的核能利用途径。
早在30年前,国内向这一清洁能源方向就开始了攻关研究,曾被列为国家重点科技攻关项目。在研究过程中,国内上至国务院总理和相关部委领导,下至很多城市领导和供热部门工作人员,都曾了解和重视这一研究项目,但始终没能迈出实质性一步。今天大片国土遭受雾霾袭击,环境问题成为人们关注的焦点。习主席最近说:“解决环境问题,要迈出更大步伐”。我们希望在全面环境治理中,由燃煤向核能转变的国内先进供热能源项目受到重视,迈出更大步伐。
(作者系清华大学教授)
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