建好燕龙傻瓜堆 让核能“走出去”再添新名片

“燕龙”泳池式低温供热堆的安全性、经济性如何？中核集团后续还将采取哪些举措进行研发和推广呢？为此，本报记者专门采访了中核集团总经理助理、集团科技专项泳池式低温供热堆研发总指挥李晓明。

响应国家号召

核能供热助力建设美丽中国

记者（简称“记”）：据了解，核能作为清洁、高效的能源，在供热技术方面的研究，国内已有30多年的历史，在全球也早有应用先例。中核集团在当前进行核能供暖系统的研制有着怎样的意义，其出发点和落脚点是什么？

李晓明（简称“李”）：的确，核能供热在世界上早已开展。在国际上，核能区域供热技术应用已具有一定规模，主要采用大型核电机组热电联供的方式。

截至2011年底，全世界435台在运核反应堆中有57座在发电的同时产生热水或蒸汽以应用于区域供热，超过总数的十分之一，主要分布于寒冷的东欧地区。1964年，瑞典原型核动力反应堆（PHWR）Agesta，在位于斯德哥尔摩郊区的一个岩洞中建成，功率80MW，发电12MW，供热130℃（供水）/70℃（回水），连续供热10年。这是世界上第一个实现民用供热的核电站。在国内，清华大学1983年利用核能所现有游泳池堆改造后进行了核供热试验，连续两年向所内17000平方米建筑物供热；随后清华核能院又开发了壳式一体化自然循环反应堆，并于1989年建成世界上首座专用供热堆，功率为5MW。

而中核集团党组决定将泳池式低温供热堆研发列入集团科技专项，主要的意义可以从三个层面谈。

第一，从国家发展而言，国家大力支持清洁能源供暖，号召企业作为创新主体，大力实施创新驱动发展战略。

2016年12月召开的中央财经领导小组第十四次会议上，习近平总书记强调“推进地区冬季清洁取暖，关系雾霾天能不能减少，是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。要按企业为主、政府推动、居民可承受的方针，宜气则气、宜电则电，尽可能利用清洁能源，加快提高清洁供暖比重。”李克强总理向十二届全国人大五次会议作政府工作报告时提出了“坚决打好蓝天保卫战”的要求。党的十九大提出“绿水青山就是金山银山”的发展理念，建设美丽中国的号召。作为我国核科技工业的主体，核能和平利用的主力军，国家安全、生态和人类健康的守护者，中核集团责无旁贷，也有决心、有信心、也有能力肩负起为人民提供美好生活和创造美好环境的责任和义务。此次举行49-2堆供热运行168小时演示见证仪式及“燕龙”型号发布和进展汇报活动，正是中核集团践行创新、协调、绿色、开放、共享发展理念的具体实践，是响应党中央国务院坚决打好蓝天保卫战号召的生动体现。

第二，从我国北方地区发展现状来说，近些年来各地方政府都在大力推进清洁能源供暖工作。

按照“宜电则电、宜气则气”的要求，各地均出现不同程度的发展瓶颈，有技术问题、也有成本问题。如何在改革发展和人民日益增长的美好生活需要之间寻求更好的平衡？我们想到了利用核能供暖的方式，这是现阶段不可多得且非常成熟的能源供给方式。采取这一方式必将给地方区域生态环境和经济发展带来深刻影响和变革，也必将为人民提供美好生活和创造美好环境。

第三，从核工业发展来看，泳池式低温供热堆的理念出自泳池式研究堆。

今天大家看到的49-2堆就是典型的泳池式研究堆。它被称为为我国“两弹一艇”研制作出贡献的功勋研究堆。这是核工业军民深度融合的又一个典范之作，也是核技术应用领域拓宽的另一领域。这个项目的实施必将对破解核工业发展难题、增强核工业发展动力、厚植核工业发展优势具有重大指导意义。

“燕龙”三步走，让核能“走出去”再添新名片

记：此次发布的“燕龙”，是中核集团在泳池式研究堆50多年安全稳定运行的基础上，针对北方城市供暖需求开发的产品，具有“零”堆熔、“零”排放、易退役、投资少等特点。未来这套供暖系统将怎样推广？

李：11月28日，泳池式低温供热堆项目演示验证通过168小时的安全稳定运行，一切数据正常，供热效果良好，实现了预期目标。后续，我们还将在49-2堆上开展供热参数影响、热网负荷变化等供热工况对反应堆调节特性等影响开展研究。中核集团在原子能院成立“中核集团核能供热工程技术研究中心”，也会继续秉承“开放、包容、合作、共赢”的发展理念，与相关方共同推进示范项目的研发、设计等工作。

关于“燕龙”（DHR-400），我们按照“演示验证-示范工程-商业推广”三步走的战略进行，在启动利用原子能院49-2泳池式反应堆进行供热演示验证工作的同时，还同步开展“燕龙”（DHR-400）型号研发设计。

我们将继续推进这一型号的研发设计工作，与此同时，还会同步开展厂址遴选和项目安全审查及核准等相关工作。当然，厂址遴选工作一直是遵照国家发改委、国家能源局和国家核安全局的具体要求在推进。我们希望，在政府主管部门的大力支持下，在地方政府的积极配合下，在研发团队的共同努力下，2018年底实现示范工程开工，2020年供暖季实现核能供热。

示范工程建设后，我们将积极推进“燕龙”型号的商业化推广工作。一台400MW泳池堆可提供1000~2000万平方米的供热面积，对应10-20万户三居室。因此，该技术可广泛适用于我国大部分地区，规模适当，发展前景广阔。

目前，我们也在开展国际市场的调研和技术推广，分别对摩尔多瓦、爱尔兰等国家开展技术推介，我们期望“燕龙”像“华龙”和“玲龙”一样，成为我国核电、核能技术“走出去”的一张“亮丽名片”。

记：中核集团在发布“燕龙”时指出其热价远优于燃气，与燃煤、热电联产有经济可比性，其经济效益和社会效益具体如何？

李：在经济效益方面，泳池式堆放在一个深水池中，无压力壳和安全壳等带压力的复杂设备，节省了土建投资；反应堆低温常压运行，简化了工艺系统和安全设施，降低了设备技术要求，降低了设备投资；泳池式堆在国内已有几十年的设计、建造和运行经验，可采用经过使用的成熟设备和操作简单的“傻瓜堆”运行模式，降低前期研发经费和运行成本。据测算，在考虑供暖季4～6个月，未考虑碳税及其它政府补贴的情况下，泳池式低温供热堆供热价格为30～40元／GJ（1GJ=10亿焦耳），大大优于燃气供热（89元／GJ），与热电联产（25～40元／GJ）、燃煤（约30～40元／GJ）具有可比性，具有较好的市场竞争力。

在环保效益方面，一座400MW核能供热堆每年可替代32万吨燃煤，且没有碳、氮、硫、烟尘及灰渣等排放，放射性释放仅为燃煤排放的2%左右。而且，每年消耗的核燃料约2.5吨，与燃煤所需运送32万吨煤炭、10万吨灰渣的运输相比，其运输压力也可大大减轻。

泳池式反应堆“，傻瓜堆”既经济又安全

记：核能供热时，老百姓最关注的问题是供暖水有没有放射性。中核集团是如何保证核能供暖系统运行安全性的？

李：一是泳池式堆技术成熟度高。泳池式堆就是将堆芯放在一个常压水池的深处，技术成熟度好，系统设备简单，运行维护简便，固有安全性好，有“傻瓜堆”之称。泳池式堆是世界上已经广泛应用的一种堆型，在半个多世纪累计10000堆年的运行实践中，均保持了良好的安全记录。我国也已建成11座，累计安全运行300多堆年，有着丰富的设计、建造、运行、维护的经验。

二是泳池堆技术具有良好的固有安全特性。堆芯位于水池底部，始终处于淹没状态；在任何事故下，依赖反应堆固有负反馈特性可实现自动停堆；停堆后不采取任何余热冷却手段，约2000吨水可确保堆芯不会裸露，实现“零堆熔”。燃料包壳、堆水池、深埋地下及密封厂房等四道屏障，能有效隔离放射性；废水收集系统的设置，可靠收集万一泄漏的放射性废液，确保不泄漏到厂房外，实现近“零排放”。地下反应堆具有优异的外部事件防护能力。综合以上因素，可以切实消除放射性释放，无需厂外应急，易于贴临居住区建设。

三是泳池堆技术厂址适应性好。由于泳池式低温供热堆技术是通过三级换热，将反应堆的释热完全导出并送至热网用户，因此，无大型水源要求，内陆、沿海均可，尤其适合北方内陆地区；厂址地质条件、地震条件及外部事件均不会构成厂址选择的因素；系统设备简单，占地面积小，一座400MW泳池式核供热站占地约35亩，可缓解用地的压力；小堆放射性源项总量少，约为核电站的1%，“易退役”，厂址可恢复绿色复用。

四是泳池堆技术与热网适配性好。池式低温供热堆热源温度（90℃／60℃）与城市现有供热管网的实际运行需求和终端用户设备均能匹配，因此利用池式低温供热堆承担采暖基本热负荷是可行的；与现有城镇供热管网的接入方式简单、灵活，低温堆的三回路系统直接接入城镇集中供热管网，不需要对现有城镇热网进行改造或更换；采用低温堆热源也不需要对用户侧的供暖设备进行改造或更换。

五是设置中间换热回路，即使一、二次水换热器有破口，由于二回路压力高于一回路（常压开口水池），其泄漏的放射性物质不会泄露到供热管网中。这也是我们积极推进49-2泳池堆开展演示验证工作的初衷，我们通过持续监测一、二回路和用户处（我们的供热厂房和办公楼）的放射性，来证实我们设计的结果。经过近十天的监测，核供热用户处的放射性水平和市政管网供热处的放射性水平一致，都在天然本底水平，核供热前后3个用户处放射性水平没有变化。我们的监测将一直持续下去。