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NEA:核能热电联产将占据巨大市场
中国能源研究会核能专委会 / 时间:2022-08-04 11:25:14

中国核电网8月3日讯:2022年7月22日,经合组织核能署(OECD-NEA)发布题为《电力之外:核能热电联产的经济研究》(Beyond Electricity: The Economies of Nuclear Cogeneration)的研究报告称,核能热电联产(热电或汽电联产用于其他用途)在现有核电厂和新建核电厂应用中有着广阔的市场前景。

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核能热电联产拥有广阔的市场前景

报告称,在商业条件有利的情况下,核能热电联产拥有广阔的市场前景——即使只瞄准一小部分供热市场,也有可能催生大批新建核电机组。目前,全球供热市场几乎由建筑供热和工业供热平分。目前,天然气价格高企,供应依赖进口,能源安全问题日益突出,尤其是在2022年2月24日俄乌冲突爆发后,能源安全问题更加突显,成为将核能用于热电联产的两大主要推动因素。

NEA在报告中也指出,截至目前,核能热电联产技术应用范围有限,主要是将传统核电厂所产生的蒸汽用于区域供热,或作为海水淡化项目的热能。截至2020年底,全球至少有70台核电机组被用于热电联产。2013年数据显示,全球共有67个核电厂热电联产应用项目,其中,43个用于区域供热,17个用于海水淡化,7个用于工业厂房供热。多个区域供热项目都在前苏联国家以及部分西方国家。例如,瑞士贝兹瑙(Beznau)核电厂1、2号机组(380 MWe)共计为1.8万人供热。

但总体而言,核能区域供热的经济效益发展势头并不良好。部分原因在于核电厂需要离人口中心很近,防止热能在输送过程中发生明显的温度散失。此外,供热市场具有季节性特点,因此,核电厂通常会优先考虑发电。另外,通过改造现有机组和供热系统实现供热的成本高昂。另一个问题是核电厂往往同时进行发电和供热,因此,很难确定单独的供热成本以支撑热电联产。

NEA在报告中指出,经验证,核能热电联产用于区域供热和海水淡化项目是一项成熟的技术,可能会在减少全球碳排放方面发挥相当大的作用。

NEA建议各国政府通过使用化石燃料替代品为碳排放买单,进一步推动核能区域供热项目开发。

报告称,核能发电量约占全球总发电量的10%,区域供暖要达到同等比例的市场渗透率,也没有任何障碍。具有经济竞争力的新型核电项目可能会占据热能市场。

四代堆技术发展有助核能供热推广

NEA在报告中并未明确指出全球热电联产市场的经济价值,仅表示四代堆,尤其是小型堆,具有应用更灵活和非能动安全系统的特征,因此更容易被接受,也更适合建在人口密集地区或工业设施附近,有望改变热电联产的发展走势。

NEA表示,高温气冷堆(HTGR)技术已经发展成熟,能够实现750℃(1382℉)高温,有望成为热电联产的领导者。

2021年,中国投运了两座全尺寸模块化示范高温气冷堆,但还需要获得许可,才能在2030年之前建成首座商业化高温气冷堆。

但报告也提醒称,电厂传统发电需求与工业用热需求是有区别的,HTGR需要进一步证明可以用于工业用热。

未来,能够达到1000℃(1832℉)的超高温反应堆(VHTR)会面临更多的挑战,如开发新型材料用于制造反应堆压力容器、反应堆堆内构件和换热器,并同步开发相应制造工艺,但新材料的合格认证可能耗时又耗力。VHTR概念依托超高温热传输技术开发,但目前该技术还未实现工业应用。


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