芬蘭 VTT 技術研究中心的一項研究得出結論，對于芬蘭和歐洲區域供熱市場來說，核能比其它能源更加清潔，在生產生命周期內對環境的影響更小。

赫爾辛基(圖片來源：Pixabay)

VTT 指出，在歐洲，目前有 3500 個地方區域供熱網絡在冬季為 6000 萬人的房屋提供溫暖。供暖也是二氧化碳排放的主要來源，因此能源系統的深度脫碳需要廣泛的化石燃料替代品。

VTT 的研究評估了使用 LDR-50 小型模塊化反應堆 (SMR) 技術產生的熱量的碳足跡，該技術由 VTT 衍生公司 Steady Energy 開發，用于區域供熱和低溫工業應用，以及生產生命周期內的其他不利環境影響。

該研究采用標準生命周期分析 (LCA) 方法，該方法考慮了生命周期不同階段的能量和物質流以及相關排放。LDR-50 特定參數被用作評估燃料循環貢獻的輸入數據。由于該技術仍在開發中，因此對工廠建設和不同運營階段的估計基于傳統核電站技術。

LDR-50 供熱廠產生的熱量的具體排放量估計為每千瓦時 2.4 克二氧化碳。該結果與其他常用的區域供熱燃料(如煤炭、天然氣和泥炭)以及各種生物燃料進行了比較。核能選項的排放量在比較中最低。差異非常顯著，尤其是與化石燃料相比。例如，天然氣和硬煤的類似排放量分別為 282 克二氧化碳/千瓦時和 515 克二氧化碳/千瓦時。對于生物燃料，數值范圍為 10 至 50 克二氧化碳當量/千瓦時。

“更重要的是，結果表明，核能區域供熱的碳足跡比化石燃料供熱的碳足跡要小兩個數量級以上，”VTT 表示。“與直接電加熱和熱泵相比，核能方案也表現良好，即使電力供應來自低碳能源。”

VTT 指出，這些供暖方案的碳足跡主要取決于該過程中消耗的電力的具體排放量。“為了解釋電力來源的差異，比較中包括了不同歐洲國家的平均排放量。核能方案的碳足跡與瑞典和法國等清潔電力結構國家使用熱泵供暖的碳足跡相當，與化石能源占很大比例的電網(例如波蘭、捷克共和國和德國)相比，核能方案的碳足跡要低得多。”

研究發現，除了溫室氣體排放外，還根據 12 個不同的影響類別評估了核能區域供熱和傳統供暖燃料對環境的不利影響。

“在所有影響類別中，核能區域供熱的表現都不比廣泛使用的傳統供熱燃料差，”報告稱。“在大多數類別中，核能區域供熱的影響明顯低于平均水平。這一結果很大程度上是由于鈾燃料的能量含量非常高。盡管鈾礦開采和加工對環境造成負面影響，但與其他替代能源相比，核能區域供熱對環境的總體影響仍然很小。”

VTT 表示，這項研究表明，核能可以成為替代化石燃料供熱的可行選擇。它指出，最大的減排潛力在于能源生產仍然嚴重依賴煤炭和天然氣、區域供熱占據很大市場份額的國家。這些國家包括愛沙尼亞、波蘭、捷克共和國、斯洛伐克和烏克蘭。

自 2020 年以來，VTT 一直在開發 LDR-50 區域供熱 SMR，其熱輸出為 50 MW。其設計運行溫度約為 150°C，壓力低于 10 bar (145 psi)。LDR-50 反應堆模塊由兩個嵌套的壓力容器組成，中間空間部分充滿水。該公司表示，當通過主熱交換器去除熱量時，中間空間的水開始沸騰，形成一條有效的被動傳熱路徑進入反應堆池。該系統不依賴電力或任何機械運動部件，這些部件可能會發生故障并阻止冷卻功能。

Steady Energy 于 2023 年 5 月從芬蘭 VTT 技術研究中心分拆出來，預計首個 LDR-50 區域供熱廠將于 2028 年開始建設，第一臺機組預計將于 2030 年投入運營。LDR-50 區域供熱 SMR 熱輸出功率為 50 兆瓦，自 2020 年以來一直在 VTT 進行開發。

上個月，Steady Energy 表示，它將于明年在芬蘭開始建設其首個 LDR-50 區域供熱反應堆試驗工廠，潛在廠址包括芬蘭首都赫爾辛基和另外兩個城市。