2022年11月1日，辽宁沈阳，沈阳市正式冬季供热。当天沈阳空气质量优。图/IC photo
近日，辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目正式投运，大连瓦房店市红沿河镇近2万居民用上核能供暖，这是我国东北地区首次启用核能供暖。
从“零碳”供暖城市到“零碳未来城”
所谓核能供暖，是指以核能产生的无放射性蒸汽为热源，通过换热站进行多级换热，最后经市政供热管网完成的集中供暖方案。据业内人士介绍，由于只存在热量的交换，不涉及介质的掺混，因此核能供暖清洁安全可靠。
就世界范围来看，核能供暖有着广泛且成熟的应用。目前，全世界400余台在运核反应堆中，有超过1/10的机组已实现热电联供。国内也有山东海阳、浙江海盐两大核电基地所在地已进入核能供暖时代。
辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目规划供热面积24.24万平方米，利用红沿河核电站汽轮机抽汽作为热源，替代红沿河镇原有的12个燃煤锅炉房。为此，红沿河核电站核能供暖示范项目新建一次管网近10公里，二次管网5.7公里，新建换热站4座。
作为清洁、零碳、高效的能源，核能供暖对于推广清洁取暖，打赢蓝天保卫战有着重要的现实意义。按照红沿河核电站核能供暖项目测算，每年将减少标煤消耗5726吨，减排二氧化碳1.41万吨、烟尘209余吨、二氧化硫60余吨、氮氧化物85余吨、灰渣2621吨，环保效益显著。
实际上，无论是山东海阳还是浙江海盐，核电供暖项目都是受“双碳”目标的直接推动。目前，海阳核电基地的核能供热项目已覆盖海阳全城区，惠及20万居民，海阳因此成为全国首个“零碳”供暖城市。依托于秦山核电基地机组，海盐正在紧锣密鼓打造全国首个“零碳未来城”。
随着辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目正式投运，在煤炭价格高企、“双碳”目标推进的背景中，核能供暖正在迎来“窗口期”。
2022年10月7日，山东海阳核电站。图/IC photo
红沿河核电站“散发余热”供暖
2016年，国家发改委和国家能源局联合发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》，其中明确，到2050年，核能在供热等方面具备规模建设条件。
山东海阳和浙江海盐是我国两大核电基地所在地，在核能利用方面有着得天独厚的优势。同样的情况，也发生在辽宁大连瓦房店市红沿河镇。
今年6月下旬，红沿河核电站一期和二期工程共6台机组全面投产，成为国内在运装机容量最大的核电站。作为东北地区首座核电站，红沿河核电站在满发条件下，年度发电量可达480亿千瓦时，约占辽宁省全社会用电量的20%，能够有效缓解东北地区阶段性电力短缺，稳定区域电力供应。
与海阳核电站和秦山核电站一样，核能供暖只是红沿河核电站在“散发余热”。由于一些核电站的建设目的主要是为了缓解电力供应不足，并没有考虑到热电联产的需要，因此，受保温技术、材料以及供热条件等限制，核能供暖的覆盖范围仍然有限。
目前，核能供暖主要分为两类：第一类是热电联产，在原有核电站基础上改造，这也是海阳核电站、秦山核电站、红沿河核电站所采用的方式；第二类是单一核供热堆供暖，反应堆主要用于供暖，在非供暖季可以制氢、海水淡化、生产放射性核素等，实现核能的综合利用。
今年7月，海阳核电基地900MW远距离跨区域核能供热工程开工，计划2023年投运。届时，供热区域可达青岛、威海地区，覆盖范围达到100公里左右。
随着长距离热管网的推广，热电联产式核能供暖的覆盖范围在不断扩大，但仍需依托于现有大型核电厂才能完成。由此，必然面对两大难题：控制系统改造，以及完善相关的技术和建设标准。目前，技术改造已不是问题，相关配套标准仍需进一步完善。另外值得一提的是，每个核电机组的技术设计以及各地的热源配套都不相同，因此无法“复制粘贴”。
相比之下，单一核供热堆供暖成本更低、设备简单且数量少，如果能达到一定的规模，必将对燃煤、燃气供热形成大规模替代效应。这或许也代表着核能供暖未来的一种方向。
拓展核能应用的新场景
当前，欧洲能源危机叠加全球低碳趋势，凸显了核能特有的优势与开发价值。据国际组织相关研究报告，为达到减碳目标，预计到2050年全球核装机容量将达到现在的3倍。
11月1日至4日，第23届太平洋地区核能大会在北京、成都两地同时开幕，中国核学会理事长王寿君在致辞时表示，“中国今年已核准10台核电机组，预计在未来5年将进一步扩大装机规模，保持每年6至8台核电机组的核准开工节奏，核能发电量也将大幅增加。预计到2035年，中国核电在总发电量中的占比将达到10%左右。”
2021年，我国核电发电量4075亿千瓦时，相当于减少标煤12亿吨，减排二氧化碳32亿吨。据统计，我国在运核电机组装机容量达5500多万千瓦；我国在建及已核准机组28台，装机容量约3300万千瓦。截至2022年6月，我国在运核电机组53台，在建核电机组23台，在建核电机组数量全球第一。
在当前错综复杂的国际形势下，确保能源安全，是保障国家和人民生产生活、各项事业正常发展的基础。目前，核能在热力领域的应用仍处于探索阶段，尚未实现规模化应用。积极拓展核能利用渠道，助力清洁能源推广，不仅契合“双碳”目标和发展需要，而且孕育着无穷的机遇与广阔的舞台。
特约撰稿/赵志疆（媒体人）
编辑/柯锐
校对/刘军
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