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小型堆将成为我国核能综合利用“主力军”

——中国产业发展研究院针对《产业结构调整指导目录(2019年本)》系列分析
2019-12-16 17:31     中国发展网

前言

近日,国家发展改革委会同有关部门对《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》进行修订,并发布了《产业结构调整指导目录(2019年本)》(以下简称《目录(2019年本)》),明确了新时期优化调整产业结构的目标和导向。

改革开放以来,我国充分发挥比较优势嵌入全球产业链,经济活力充分释放,快速从农业国跃升为全球制造业第一大国,建立了门类齐全、体系完整、规模庞大和具有较高技术水平的产业体系,产业结构不断优化升级。三次产业结构从1978年的27.7:47.7:24.6调整至7.2:40.7:52.2,服务业占比超过“半壁江山”,制造业和服务业融合程度不断加深。

 

年份

第一产业

第二产业

第三产业

1978年

27.7

47.7

24.6

1919年

7.2

40.7

52.2

我国三大产业结构变化一览表

虽然我国产业结构调整取得突出成绩,但仍存在产业结构高度化不足,与高质量发展要求差距较大等问题,主要表现为:产业结构以劳动密集型、重化工型产业为主,技术密集型和知识密集型产业发展不足,高技术制造业增加值占规模以上工业比重仅为13.9%,服务业结构虚高,主要以传统服务业为主,生产性服务业发展不足,金融和房地产占比过高,对实体经济的支撑不足。

《目录(2019年本)》对加强和改善宏观调控,引导社会投资方向,优化资源配置,促进产业结构调整和优化升级发挥了重要作用。中国产业发展研究院深耕我国产业发展研究,计划从2019年11月起针对《目录(2019年本)》中鼓励的、限制的、淘汰的产业逐一分析,对我国产业结构调整转型升级提供积极的政策红利解读和重大支撑。

产业结构调整指导目录(2019 年本)核能类共计13条,相比较《产业结构调整指导目录(2011年本)》2013年修正版的12条增加了1条,新增的内容是“核能综合利用(供暖、供汽、海水淡化等)”。调整的三项分别是,“先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发”,“高性能核燃料元件、MOX 元件、金属元件制造”,“核安保关键系统开发与设备制造”。

调整的第一项新增“多用途模块化小型堆”建造于技术开发,调整的第二项新增“MOX 元件、金属元件制造”,调整的第三项将“核设施实体保护仪器仪表开发”变更为“核安保关键系统开发与设备制造”。

中国产业发展研究院认为,新版鼓励类的产业结构调整目录表明了国家未来在政策、税收方面将要倾斜的方向,企业要深度研究新版产业结构调整指导目录(2019 年本),从而站在产业的高度上调整未来公司的战略发展方向。

小型堆技术、产业化优势正在显现

早在2000年,美国能源部就提出模块式小型堆概念,用于小火电替代或城市附近电、热、淡水、蒸汽联供。国际原子能机构也于2004年6月倡导成立“革新性小型核能装置”协作研究项目,主要致力于核能的区域供热、海水淡化、海洋能源开发等多用途利用。据国际原子能机构统计,截至2017年,全世界范围内正在研发56种致力于核能多用途综合利用的小型堆技术。

小型堆的方兴未艾,加之世界能源增长需求放缓、全球大型核电站建设减弱,以及能源转型升级进入新阶段,各国对核能的多元化利用提出了更多路径。核能系统除了主要应用于发电领域,还在制氢、海水淡化、区域供热等领域存在一定的市场空间和利用价值。但从目前目前除了发电,核能在其他领域的应用还相对较少。

我国核能综合利用的“大门”正待开启。资料显示,在海水淡化方面,我国洪水泛滥、干旱缺水、水污染等问题并存,淡水利用的难度和需求加大;区域供热方面,我国北方供热面积已达130多亿平方米,且每年以5%-10%的速度递增,很多地区已面临热源紧缺;在制氢领域,氢储能、分布式发电、交通物流等均具有广阔前景。核能的清洁、安全、经济与选址灵活等特性将在各个利用领域发挥重要作用。

核能要进一步发展多用途利用,小型堆更符合其要求。大型核电站选址要求高,需远离城市和工业设施,且均用于纯发电,难以实现核能多用途利用。而小型核动力核燃料数量少,事故后衰变热度低,具有更高的固有安全性,可邻近城市布置,便于实现利用核能供热、蒸汽等多用途利用。小型化反应堆是“游戏改变者”,能够以高安全水平提供不同的核电联产解决方案。尤其新设计的小堆是供电、供汽、供热、海水淡化等多用途的集合体。

小型堆未来前景巨大 创新发展是关键

小型模块化反应堆在未来电力市场中将与新能源配合,在分布式电网和智能微网中发挥重要作用。而海水利用产业将朝着工程大型化、环境友好化、低能耗、低成本等方向发展。“这些海水淡化的发展方向有利于采用核能作为能源供应方式,未来核能海水淡化的发展前景可观。”有专家表示。而在核能制氢气领域,该专家认为,未来氢能经济有望取代化石能源经济,将被更多地应用到分布式能源及运输行业中,市场潜力巨大。

然而,也有业内人士认为,尽管小型堆市场前景广阔,也开展了一些设计研究,但因开发进展缓慢、场址准备和部署延迟及经济等原因,目前还未能展示出大规模应用的实用性。

目前小型模块化反应堆的一些进展大大提升了其竞争力和吸引力。现在的小型反应堆运用非能动安全概念,并且工厂内模块化建造能力也已形成。另外“即插即用”概念的运用,使发电站可完全在工厂内建造,而后运到现场接入电网。这些进展都提升了小堆的竞争力。

小型堆想要获得长足稳定发展,就要切实满足市场需求,具有创新理念。“新的小型模块化反应堆必须是真正采用创新理念,绝对不是目前的第三代反应堆的缩小版。创新的设计可明显提升小型模块化反应堆在经济上的竞争力。

与间歇性风电、太阳能发电、天然气发电和用于特定应用的柴油发电机相比,小型堆是有竞争力的。如果类似于“即插即用”、设计完全独立于安装地点的解决方案得到证实,小型堆就可以满足市场需求、从而为能源转型发挥作用。

核能综合利用新篇章 山东省先行

2019年11月15日,山东省海阳核电厂面向当地70万平方米居住区的核能供热项目一期工程第一阶段正式供热,这意味着全国首个核能商业供热项目正式投运,开启了核能综合利用新篇章。

海阳核能供热经过半年时间建成。核能供热项目采取核电厂—市政府—供热公司模式运行,由政府购买热量,供热公司按计量付费。三方分段负责管道建设运营,从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过核电厂厂内换热站、丰源热力换热站、热力管网系统将热量传递至最终用户。根据测算,此次海阳实施的70万平方米核能供热,年可节约标煤2.32万吨,减排烟尘222吨、二氧化硫382吨、氮氧化物362吨、二氧化碳6万吨,相当于减少约5台10吨的燃煤锅炉,对节能减排、改善环境作用显著。

    核能供热,简而言之,就是从核电机组中抽取高温高压蒸汽作为热源,采用多级换热技术,借助换热站实现水汽换热、水水换热,通过一共五个回路的运行,最后通过市政供热管网将热量传递给用户。

整个项目,国家电投海阳核电和海阳当地热力公司按照“居民用暖价格不增加、政府财政负担不增长、热力公司利益不受损、核电企业经营做贡献、生态环保效益大提升”的原则稳步推进,不但提高了热效率,还为民生提供了必要的保障,在多个方面具有示范意义,为因地制宜、科学发展,解决民生问题的贡献了优秀方案。 

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未来,项目将按照建设进度、市场供热需求,逐步扩大供热能力和供热范围:一期70万平米核能供热目标,现已实现;2021年目标450万平米;2023年目标3000万平米;随着海阳核电后续机组建成投产,规划最终提供超过2亿平方米供热能力,供热半径达到100公里,覆盖青烟威地区,为胶东半岛冬季清洁供热,提供全新的解决方案。

  对于国家电投海阳核能供热项目的正式投运,国家能源局副局长刘宝华评价说:“这是落实国家能源安全新战略的崭新实践,是贯彻中央新发展理念的成功案例,开启我国核电项目多元运用的新局面,是核能综合应用领域的一次开创性成果,具有里程碑式的重大意义”。

  国家电投钱智民董事长表示,绿色发展是国家电投未来发展的主基调,建设具有全球竞争力的世界一流清洁能源企业,是国家电投的发展目标。核能是国家电投的重要产业版图,也是实现发展目标的重要支撑。未来,国家电投将继续坚决贯彻落实党中央决策部署,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略的指导下,加快科学高效综合利用核能的各项研究,拓展核能综合利用领域,积极推进远距离核能供热技术研究,加强海水淡化、核能制氢等核能综合利用拓展和多能高效互补项目开发,探索更多、更先进的核能技术,打通低碳、环保、高效、互补的清洁能源链条,为我国实现新旧动能转换,推动我国核能产业跨越式发展、国家经济可持续健康发展和百姓民生福祉,做出新的贡献。

 

《产业结构调整指导目录(2011年本)》2013年修正版

产业结构调整指导目录(2019 年本)

第一类鼓励类

六、核能

六、核能

1、铀矿地质勘查和铀矿采冶、铀精制、铀转化

1、铀矿地质勘查和铀矿采冶、铀精制、铀转化

2、先进核反应堆建造与技术开发

2、先进核反应堆及多用途模块化小型堆建造与技术开发

3、核电站建设

3、核电站建设

4、高性能核燃料元件制造

4、高性能核燃料元件、MOX 元件、金属元件制造

5、乏燃料后处理

5、乏燃料后处理

6、同位素、加速器及辐照应用技术开发

6、同位素、加速器及辐照应用技术开发

7、先进的铀同位素分离技术开发与设备制造

7、先进的铀同位素分离技术开发与设备制造

8、辐射防护技术开发与监测设备制造

8、辐射防护技术开发与监测设备制造

9、核设施实体保护仪器仪表开发

9、核安保关键系统开发与设备制造

10、核设施退役及放射性废物治理

10、核设施退役及放射性废物治理

11、核电站延寿及退役技术和设备

11、核电站延寿及退役技术和设备

12、核电站应急抢险技术和设备

12、核电站应急抢险技术和设备

 

13、核能综合利用(供暖、供汽、海水淡化等)

 

【责编:郝爽】
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