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核能作為一種安全高效、低碳清潔的能源，與煤炭等化石能源相比，不排放二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煙塵顆粒物，積極發展核能替代部分煤炭等化石能源，可以減少污染物的排放，減緩地球溫室效應，改善大氣環境。
由于我國廣大的北方地區清潔取暖的比例低，特別是部分地區冬季大量使用散燒煤，大氣污染物排放量大，導致大氣污染物排放總量長期高位運行，空氣中細顆粒物（PM2.5）濃度高居不下，霧霾天氣日數多。我國目前北方地區冬季70%左右的城市空氣質量達不到新的環境質量標準，霧霾天氣頻繁發生，對交通運輸、人們日常生活、身體健康等均產生了嚴重影響，引起了社會公眾廣泛關注和強烈擔憂。
冬季燃煤取暖是造成北方城市群大氣污染的重要因素
我國北方地區的取暖供熱熱源以熱電聯產和區域鍋爐房為主，取暖使用能源以燃煤為主。隨著居民冬季供暖需求的增加，冬季空氣污染隨之加劇。據統計，截至2016年底，我國北方地區城鄉建筑取暖總面積約206億平方米，燃煤取暖面積約占總取暖面積的83%，天然氣、電、地熱能、生物質能、太陽能、工業余熱等合計約占17%，取暖用煤年消耗約4億噸標煤，排放的二氧化碳約為10.48億噸，二氧化硫340萬噸、氮氧化物296萬噸，粉塵排放2.72億噸。
從地理氣候條件來看，北方地區主要位于溫帶季風氣候區，降水季節分配不均勻，冬季少雨，空氣中更容易滯留漂浮顆粒物。北方晝夜溫差較大，秋冬季時更易形成靜穩天氣，不利于污染物擴散。因其特殊的地理環境，加之靜穩氣象條件多發，污染物難以稀釋和擴散，極易形成霧霾天氣。
北方地區人口占比大，面積約占全國的20%，人口約占全國的40%，戰略地位突出，嚴重的大氣污染對人民群眾身體健康和生態安全構成了重大威脅，已成為今后一個時期迫切需要解決的突出環境問題，尋找代替燃煤鍋爐的新型清潔能源，優化能源結構，解決大氣污染形勢迫切。
發展核能供熱是落實低碳清潔能源戰略、解決北方地區大氣污染的一條有效途徑
與傳統熱源相比，核能供熱幾乎不排放溫室氣體和傳統意義上的污染物，是解決北方地區大氣污染的有效途徑。
首先，核能供熱技術已經成熟、并安全可靠。核能供熱在國內外均有成熟的運行經驗。自1964年瑞典阿杰斯塔反應堆開始民用供熱以來，全球共建設了200多座泳池式反應堆，積累了10000多堆年（反應堆正常運行一年）的安全運行實踐。泳池式反應堆是一種成熟的技術，國內已建成10余座泳池式反應堆，累計安全運行近500堆年。2017年 11月 20日-27日，中國原子能科學研究院通過對已運行53年的泳池式反應堆進行改造，成功為該院共計約 10000m2的兩棟辦公樓和一座廠房提供核能供熱，并完成了168小時考驗，效果良好并實現預期目標。
其次，核能供熱成本可控、價格具有競爭力。經過初步投資估算和財務分析，總投資約15億元的單堆（400MWt）工程可供熱面積約1000-2000萬平方米，建設周期3年以內，運行壽期可到60年，且全部設備能夠實現自主化。在全年5個月的采暖期內，供熱價約40元/GJ，與燃煤供熱鍋爐供熱價和地熱供熱價相當，遠低于80-100元/GJ的燃氣供熱價格和約135元/GJ的電供熱價格。每年僅節約碳稅和運輸成本就達到3000萬元。因此，核能供熱具有較大的市場競爭力，可作為燃煤熱電聯產和集中供熱的理想替代熱源。
再次，核能供熱低碳清潔，社會效益顯著。相對于化石能源供熱，核能供熱低碳、清潔，環保效益明顯。一座400MW核能供熱堆每年可替代32萬噸燃煤或1.6億立方米燃氣，對比煤炭，可減少排放煙塵5000噸，減少灰渣5萬噸，減少排放二氧化碳64萬噸，減少排放二氧化硫5000噸，減少排放氮氧化物1600噸；對比天然氣，可減少排放二氧化碳20萬噸，減少排放氮氧化物800噸，減少煙塵排放31噸，而放射性物質排放僅為燃煤的2%左右。如能進一步統一核能供熱堆的管網建設，做到冬季采暖、夏季供冷，則能帶動核能供熱和制冷等新興產業發展，既能落實綠色低碳的能源發展戰略，又可有效支撐城鎮化建設，社會效益顯著。
