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(hù)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(chēng):清華核研院)成功舉辦NHR200-II用戶(hù)推介會(huì ),這場(chǎng)聚焦低溫供熱堆技術(shù)應用的行業(yè)盛會(huì )吸引了國內多家政府部門(mén)、行業(yè)權威專(zhuān)家和石化、鋼鐵、能源、食品等行業(yè)數十名園區企業(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)景應用,圍繞技術(shù)創(chuàng )新、國家政策支持、主流技術(shù)路線(xiàn)、場(chǎng)景應用開(kāi)發(fā)、先進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈打造及綠色降碳等方面各方開(kāi)展分享和交流。
技術(shù)破局:從實(shí)驗室到產(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產(chǎn)權的小型模塊化堆型。清華大學(xué)核研院早在 1980 年便開(kāi)啟低溫核供熱研究,1989年11月核研院設計建設的5兆瓦低溫核供熱試驗反應堆建成并運行成功,它是世界上首座投入運行的“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動(dòng)控制棒的反應堆,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;5兆瓦低溫堆成功運行的經(jīng)驗,核研院開(kāi)展了NHR200-I的研發(fā)和初步設計,于1996年獲得國家核安全局頒發(fā)的建造許可證;并在此基礎上,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初步設計和工程驗證試驗。2021年11月,王大中院士榮獲2020年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎,主要獲獎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)、自穩壓、非能動(dòng)安全以及內置式水力驅動(dòng)控制棒等顯著(zhù)技術(shù)特征,安全性能卓越、結構緊湊合理、系統簡(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(lèi)應用場(chǎng)景,能真正做到能貼近園區“隔墻供能”,能高效助力高碳產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉型,該堆型已獲得業(yè)界的認可和支持。目前,清華大學(xué)正攜手中國廣核集團開(kāi)展低溫供熱堆與工業(yè)耦合商業(yè)示范項目(“華鵬一號”)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,清華核研院詳細闡述NHR200-II技術(shù)在工業(yè)蒸汽供應和制氫方面的獨特優(yōu)勢。在石化行業(yè),NHR200-II能夠提供穩定、清潔、經(jīng)濟的蒸汽,有助于石化企業(yè)降低碳排放,提高產(chǎn)品競爭力。在 “雙碳” 背景下,石化行業(yè)的碳減排壓力巨大,據石油和化學(xué)工業(yè)規劃院的數據顯示,石化化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳約占全國碳排放總量的13%。NHR200-II技術(shù)的應用,有望為石化企業(yè)提供行之有效的減碳解決方案。對于鋼鐵行業(yè)而言,NHR200-II耦合制氫,能夠為工業(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(hù)代表對NHR200-II技術(shù)表現出了濃厚興趣。多位代表表示,當前工業(yè)領(lǐng)域對清潔、高效能源和物料的需求愈發(fā)迫切,NHR200-II 恰逢其時(shí),希望后續就耦合場(chǎng)景、應用方案、合作模式等開(kāi)展深入研討交流。有代表表示,早先核能發(fā)電在社會(huì )公眾的認識中有一定距離感,無(wú)論是“核”還是“電”對于公眾來(lái)說(shuō)都看不見(jiàn)、摸不著(zhù)。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(lái)的實(shí)惠,更直觀(guān)地感受到核能帶來(lái)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,變“鄰避”為“鄰喜”,營(yíng)造更加和諧穩定的社會(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(wàn)戶(hù),到核能供熱溫暖一座城、湛藍一片天,再到工業(yè)耦合助力園區綠色高質(zhì)量轉型的不斷跨圈,以NHR200-II為代表的核能綜合利用應用場(chǎng)景不斷拓展,商業(yè)價(jià)值不斷凸顯,正逐漸實(shí)現從單一發(fā)電到工業(yè)耦合的全鏈條覆蓋。
結語(yǔ):清華力量,定義能源未來(lái)
從實(shí)驗室到產(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,正是中國核能行業(yè) “從跟跑到領(lǐng)跑” 的縮影。在 “雙碳” 目標倒逼與能源轉型剛需的交匯點(diǎn)上,這項“清華方案”不僅是一項技術(shù)突破,更是一次重塑能源格局的歷史機遇。清華核研院相關(guān)負責人表示,此次用戶(hù)推廣大會(huì )是低溫供熱堆邁向工業(yè)應用的關(guān)鍵一步,未來(lái)核研院將攜手中國廣核集團持續加強與工業(yè)用戶(hù)的溝通與合作,以“華鵬一號”示范項目為起點(diǎn),依據各行業(yè)用戶(hù)需求來(lái)量身定制耦合供能方案,持續推動(dòng) NHR200-II產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,為我國工業(yè)領(lǐng)域的綠色轉型貢獻力量。