四月北京,春在清華。為更好服務(wù)于地方高質(zhì)量發(fā)展及拓展客戶圈,4月1日清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院(簡(jiǎn)稱:清華核研院)成功舉辦 NHR200-II用戶推介會(huì),這場(chǎng)聚焦低溫供熱堆技術(shù)應(yīng)用的行業(yè)盛會(huì)吸引了國(guó)內(nèi)多家政府部門、行業(yè)權(quán)威專家和石化、鋼鐵、能源、食品等行業(yè)數(shù)十名園區(qū)企業(yè)高管代表踴躍紛至。本次大會(huì)旨在深入探討低溫供熱堆在工業(yè)供汽、制氫、制冷、發(fā)電、海淡等領(lǐng)域的綠色創(chuàng)新場(chǎng)景應(yīng)用,圍繞技術(shù)創(chuàng)新、國(guó)家政策支持、主流技術(shù)路線、場(chǎng)景應(yīng)用開發(fā)、先進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈打造及綠色降碳等方面各方開展分享和交流。
技術(shù)破局:從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的 “清華方案”
NHR200-II 低溫供熱堆是清華核研院歷時(shí)40多年原創(chuàng)自主擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小型模塊化堆型。清華大學(xué)核研院早在 1980 年便開啟低溫核供熱研究,1989年11月核研院設(shè)計(jì)建設(shè)的5兆瓦低溫核供熱試驗(yàn)反應(yīng)堆建成并運(yùn)行成功,它是世界上首座投入運(yùn)行的“一體化自然循環(huán)殼式供熱堆”,也是世界上第一座采用新型水力驅(qū)動(dòng)控制棒的反應(yīng)堆,至今已完成了核能熱電聯(lián)供、低溫制冷和海水淡化等一系列試驗(yàn)?;?兆瓦低溫堆成功運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn),核研院開展了NHR200-I的研發(fā)和初步設(shè)計(jì),于1996年獲得國(guó)家核安全局頒發(fā)的建造許可證;并在此基礎(chǔ)上,面向民用供熱和工業(yè)蒸汽市場(chǎng)需求,于2016年完成了NHR200-II初步設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)證試驗(yàn)。2021年11月,王大中院士榮獲2020年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),主要獲獎(jiǎng)成果之一就是低溫供熱堆的研發(fā)成功。NHR200-II具備一體化緊湊布局、全功率自然循環(huán)、自穩(wěn)壓、非能動(dòng)安全以及內(nèi)置式水力驅(qū)動(dòng)控制棒等顯著技術(shù)特征,安全性能卓越、結(jié)構(gòu)緊湊合理、系統(tǒng)簡(jiǎn)潔高效、操作簡(jiǎn)便易行。特別是在安全性方面,擁有典型的固有安全特性和非能動(dòng)安全特性,能夠廣泛適用于各類應(yīng)用場(chǎng)景,能真正做到能貼近園區(qū)“隔墻供能”,能高效助力高碳產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型,該堆型已獲得業(yè)界的認(rèn)可和支持。目前,清華大學(xué)正攜手中國(guó)廣核集團(tuán)開展低溫供熱堆與工業(yè)耦合商業(yè)示范項(xiàng)目(“華鵬一號(hào)”)的推廣,以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的探索。
場(chǎng)景革命:從單一發(fā)電到工業(yè)耦合的全鏈條覆蓋
在大會(huì)上,清華核研院詳細(xì)闡述NHR200-II技術(shù)在工業(yè)蒸汽供應(yīng)和制氫方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在石化行業(yè),NHR200-II能夠提供穩(wěn)定、清潔、經(jīng)濟(jì)的蒸汽,有助于石化企業(yè)降低碳排放,提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。在 “雙碳” 背景下,石化行業(yè)的碳減排壓力巨大,據(jù)石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院的數(shù)據(jù)顯示,石化化工行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳約占全國(guó)碳排放總量的13%。NHR200-II技術(shù)的應(yīng)用,有望為石化企業(yè)提供行之有效的減碳解決方案。對(duì)于鋼鐵行業(yè)而言,NHR200-II耦合制氫,能夠?yàn)楣I(yè)領(lǐng)域提供清潔的氫氣原料,推動(dòng)行業(yè)向綠色、低碳方向發(fā)展。與會(huì)的用戶代表對(duì)NHR200-II技術(shù)表現(xiàn)出了濃厚興趣。多位代表表示,當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域?qū)η鍧?、高效能源和物料的需求愈發(fā)迫切,NHR200-II 恰逢其時(shí),希望后續(xù)就耦合場(chǎng)景、應(yīng)用方案、合作模式等開展深入研討交流。有代表表示,早先核能發(fā)電在社會(huì)公眾的認(rèn)識(shí)中有一定距離感,無論是“核”還是“電”對(duì)于公眾來說都看不見、摸不著。而核能綜合利用使得核能的產(chǎn)品以“零碳的熱”“清潔的水”“綠色的氫”等形式走進(jìn)公眾生活,與園區(qū)緊密相連,讓公眾能看到、能摸到、能用到,以更加親民的方式拉近了核能與公眾的距離,公眾能夠更直接地享有核能帶來的實(shí)惠,更直觀地感受到核能帶來的生活便利,讓老百姓共享核能福祉,從而可以有效化解鄰避效應(yīng),變“鄰避”為“鄰喜”,營(yíng)造更加和諧穩(wěn)定的社會(huì)環(huán)境和發(fā)展氛圍。在重塑核能綜合利用價(jià)值的同時(shí),也重塑了“核”在大眾心目中的形象。正如各代表所言,從單一核電基地輸送清潔電力點(diǎn)亮千家萬戶,到核能供熱溫暖一座城、湛藍(lán)一片天,再到工業(yè)耦合助力園區(qū)綠色高質(zhì)量轉(zhuǎn)型的不斷跨圈,以NHR200-II為代表的核能綜合利用應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展,商業(yè)價(jià)值不斷凸顯,正逐漸實(shí)現(xiàn)從單一發(fā)電到工業(yè)耦合的全鏈條覆蓋。
結(jié)語:清華力量,定義能源未來
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化,從北方供暖到工業(yè)耦合,清華大學(xué)低溫供熱堆的 40 年深耕,正是中國(guó)核能行業(yè) “從跟跑到領(lǐng)跑” 的縮影。在 “雙碳” 目標(biāo)倒逼與能源轉(zhuǎn)型剛需的交匯點(diǎn)上,這項(xiàng)“清華方案”不僅是一項(xiàng)技術(shù)突破,更是一次重塑能源格局的歷史機(jī)遇。清華核研院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,此次用戶推廣大會(huì)是低溫供熱堆邁向工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵一步,未來核研院將攜手中國(guó)廣核集團(tuán)持續(xù)加強(qiáng)與工業(yè)用戶的溝通與合作,以“華鵬一號(hào)”示范項(xiàng)目為起點(diǎn),依據(jù)各行業(yè)用戶需求來量身定制耦合供能方案,持續(xù)推動(dòng) NHR200-II產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。