隨著中國城市化進程的加快以及“藍天保衛戰”行動的推進，北方地區清潔供暖正醞釀出巨大的市場和技術空間。在這種背景下，核能供熱逐漸走進公眾視野。

“小堆”漸成熱頻詞

作為一種重要的脫碳能源，核能的重要程度與其他低碳能源相當，是一種被證明能夠提供穩定電力和熱源的成熟技術。核能供熱是以核裂變產生的能量為熱源的城市集中供熱方式，是解決城市能源供應、減輕運輸壓力和消除燃煤環境污染的新途徑。

城市集中供熱所需溫度不高，現有的核能技術較易滿足要求。目前，正在發展中的有以下三種核能供熱方式：

城市集中供熱專用泳池式低溫供熱堆。這種核反應堆為開口、常壓，可輸出100℃左右的熱水供城市使用。據初步估算，400兆瓦單堆工程可供熱面積為1500萬平方米，總投資約13.5億元，運行壽命達60年。泳池式低溫供熱堆由于工作參數低、安全性好，因此適宜于建造在城市附近。

核熱電站。它和普通熱電站原理相似，只是用核反應堆代替礦物燃料鍋爐。核熱電站反應堆工作參數低，必須按照電站選址規程建在遠離居民區的地點。

化學熱管遠程核供熱系統。它利用高溫氣冷堆產生的900℃左右的高溫熱源，進行可逆反應，并在常溫下通過管道送到用戶，在再生（甲烷化）裝置中產生逆反應放出化學熱，供用戶使用。這種方法可將核熱送到遠處，供大片地區使用。

近年來，由于在集中供暖或海水淡化方面的亮眼表現，小型模塊化反應堆（Small Modular Reactors又稱小堆）正在引起越來越多的市場關注。小堆可以降低資金成本，為小型或離網系統提供電力和熱源，一些小堆的設計中還使用了非能動安全系統，可以在發生事故時無需操作員，即可非能動地導出余熱，因此安全系數也比較高。

核能復興的一小步

自從2011年福島核泄漏事故發生以來，世界范圍內的核能發展普遍陷入低潮，任何新建核能項目，都需將公眾接受程度放在首位。而小堆由于安全性較高，正在成為各國“復興”核能的一個步驟。近年來，美國、俄羅斯、阿根廷等國都在積極部署小堆的建設。美國的小堆發展項目通過與核工業企業分攤成本，來刺激小堆技術的商業化進程，最終目的是要取代不符合排放標準的熱電廠。在俄羅斯，由核電巨頭Rosatom建造的一個浮式小堆項目也正出現在科拉灣海域，這種浮式項目在福島核事故之后獲得了意想不到的支持度，因為海水可以避免冷卻裝置的失靈，從而能夠抵御海嘯的沖擊。

我國也經歷了2016、2017年兩年的核電項目“零核準”，因此在產業層面，小堆供熱被視為核能多元化應用的一個重要嘗試。國家“十三五”規劃提出支持戰略性新興產業發展，加速開發新一代小型核動力系統?！赌茉窗l展“十三五”規劃》提出，要適時啟動智能小型堆等自主創新示范項目，推進核能綜合利用。

在地方層面，京津冀地區作為我國對清潔熱能需求最為迫切的地區，近年來也在開展小堆供熱方面的探索和實踐?！董h渤海地區合作發展綱要》提出，要積極推進核能小型堆的布局工作；《北方地區冬季清潔取暖規劃（2017～2021年）》明確指出，將研究探索核能供熱，推動現役核電機組向周邊供熱，安全發展低溫泳池堆供暖示范。河北省能源“十三五”規劃也提出，“積極推進核小堆建設，爭取列入國家首批示范工程”、“建設多用途、智能化核小堆示范項目”、“著力推進智能微網和‘互聯網+’智慧能源、多能互補集成優化、規?；瘍δ?、風光儲輸一體化、核小堆供熱、新能源開發利用等一批示范項目”、“加快核小堆項目前期工作，力爭國家首個示范項目落地我省”。

在小堆的安全性方面，從2013年開始，國家也陸續開展了小型核動力堆法規標準適用性研究、小型核動力堆非居住區和規劃限制區的管理研究、小型核動力堆嚴重事故和應急準備研究、小型核動力堆設計安全要求等一系列專題研究工作。
在社會層面，與核能發展大環境一致，對于核能供熱，公眾最為關心的問題是放射性和安全性。據中國電力發展促進會核能分會提供的數據，我國每年人均受到的核放射性低于煤炭。通過深入科普宣傳，讓公眾真正了解核能供熱技術的安全性，是核能供熱項目落地的首要前提。

示范性是關鍵

盡管擁有多種優勢，小堆目前在世界范圍內仍未實現商業化應用，其中最為核心的爭論多圍繞其經濟性和安全性展開。

在經濟性方面，如果從規模效益的角度來看，大型核反應堆應比小堆更具經濟性。但是，越來越多的專家指出，規模效益在核工業領域并不成立，因為核反應堆的規模越大，其技術越復雜、建設的工期也越長，這些都會抵消邊際成本的下降。而小堆由于建設周期短，可以更快地回收成本、實現盈利。以美國的Nuscale項目為例，這個項目包括12個小堆模塊，預計全部工期為51個月。但一個模塊建成之后即可馬上用于發電，其他模塊可以同期建設，如此一來大大縮短了全部工期，增強了工程的可控性，降低了財務風險。

在安全性方面，小堆更能顯示出其優勢。近期《福布斯》雜志發表了的一篇文章題名為《當小堆失靈的時候，你需要跑多遠》，這篇文章援引美國原子能委員會的觀點認為，小堆在安全性上有其獨特的優勢，當系統失靈的時候，你甚至可以站在一旁，靜觀其變。

在經濟性和安全性都穩定、可控的情況下，推廣小堆的關鍵在哪里呢？IEA發布的《2050核能技術路線圖》表示，關鍵在于示范效應。要建立一個小堆市場，首要條件是供應商在自己國家首先成功地建造第一座小型堆，然后其他國家才會考慮在本國推廣。這篇報告認為，未來十年，只有各國政府和工業界通力合作，加快首座小堆原型的部署，以證明模塊化設計和建設的好處，才能在短期內實現小堆的市場潛力。

我國也不例外，小堆的第一步必須在政府和企業的共同主導下完成。河北省發改委與中廣核集團曾于2017年7月20日和11月1日兩次聯合向國家能源局上報請示文，申請同意建設河北邢臺小型核供熱堆示范項目。2018年2月6日，國家能源局下發《關于北方地區冬季核能供暖座談會的會議紀要》，本次會議紀要可視為“路條”。2018年3月26日，核電小堆進一步得到了國家能源局和廣核集團相關領導的共同首肯，相當于“準核準”。邢臺核能供暖示范項目首臺機組計劃于2018年12月開工建設，單臺機組建設周期33個月，兩臺機組開工時間間隔6個月，2021年冬天供暖。項目廠址位于邢臺市邢臺縣會寧鄉中莊村，距離邢臺市最近邊界約13公里，距離中莊村約400米。

牽一發而動全身

由于涉及到千千萬萬的工業和家庭用戶，因此供熱系統的改善是一個系統工程，小堆供熱的推廣，也將帶來一個多方重新角力的格局。

對熱電廠而言，熱電無法同時兼顧的特點導致熱電聯產機組運行靈活性差，效率不高。我國小熱電經過多年運行，大多效益不佳，離開大電網的支持，難以為繼。核能供熱發展初期，能夠解決部分供熱問題，有效降低熱電聯產受供熱容量的約束程度，獲得更大發電空間，以最大效率運行，有利于提高發電企業效益。

對于發電企業而言，當實現大規模應用后，核能供熱會在一定程度上削弱由于供熱負荷的晝夜特性和季節特性帶來的電網供電負荷峰谷差。因此，調峰電廠在峰荷期間的出力有可能降低，對調峰電廠效益帶來一定影響。

核能供熱技術大規模應用后，有可能成為未來城市供熱的主要能源形式，因此，發電企業應轉變企業發展模式，考慮有序退出熱電聯產機組，或進行純凝機組改造。

核能供熱的廣泛應用，還將改變電網負荷的動態特征。核能供熱服務對象為冬季居民供暖和工業熱力用戶，這兩種負荷呈現出明顯的季節特性和晝夜特性，并且占比較高。核能供熱的發展必然在一定程度上取代電力供熱負荷，從而改變電網企業供電負荷特性。

然而，多年來形成的固有調度模式僅適用于傳統負荷特性，對于核能供熱造成的負荷特性變化，傳統調度模型已經無法保證電網安全高效運行，這就要求電網調度依據新的負荷特性制定相應的調度策略，以保證電網運行的安全性和經濟性。