日前，東北地區(qū)首個(gè)核能供熱示范項(xiàng)目——遼寧紅沿河核電站周邊紅沿河鎮(zhèn)核能供暖建設(shè)全面鋪開，各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒，項(xiàng)目建設(shè)駛上“快車道”。按照計(jì)劃，今年冬天，紅沿河鎮(zhèn)居民就能率先用上核能供暖。作為一種清潔、綠色的供熱形式，核能供暖的原理是什么?它為何更安全穩(wěn)定?能否更大范圍復(fù)制推廣?

位于遼寧大連瓦房店市的紅沿河核電站是東北地區(qū)首座核電站。今年6月下旬，紅沿河核電站一期和二期工程共6臺(tái)機(jī)組全面投產(chǎn)，成為國(guó)內(nèi)在運(yùn)裝機(jī)容量最大的核電站。據(jù)測(cè)算，紅沿河核電站在滿發(fā)條件下，年度發(fā)電量可達(dá)480億千瓦時(shí)，約占遼寧省全社會(huì)用電量的20%，能夠有效緩解東北地區(qū)階段性電力短缺、穩(wěn)定區(qū)域電力供應(yīng)。

在安全穩(wěn)定提供清潔電力的同時(shí)，紅沿河核電站也在不斷拓寬核能應(yīng)用的邊界。2021年6月，紅沿河鎮(zhèn)核能供暖示范項(xiàng)目完成可行性研究并通過專家評(píng)審;今年3月，紅沿河核電公司與國(guó)家電投東北電力有限公司簽署《核能供暖示范項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)維合作協(xié)議》，東北首個(gè)核能供暖項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)質(zhì)性推進(jìn)階段。

遼寧紅沿河核電有限公司工程管理部副經(jīng)理董得良介紹：“我們目前只做了一個(gè)核能供暖的示范項(xiàng)目，也就是覆蓋在核電站周邊10公里外的紅沿河鎮(zhèn)，傳輸路徑大概10公里，供暖用戶面積24萬余平。從今年6月28日開工，到目前為止項(xiàng)目完成了95%左右，計(jì)劃11月5日前能夠達(dá)到供暖條件。”

東北地區(qū)的首個(gè)核能供暖示范項(xiàng)目為何目前僅試點(diǎn)核電站周邊的紅沿河鎮(zhèn)，而未考慮距離稍遠(yuǎn)的瓦房店市、大連市?紅沿河核電站此次拓寬核能應(yīng)用邊界的嘗試，又是基于怎樣的原理?

董得良解釋：“它的原理實(shí)際上就是在反應(yīng)堆反應(yīng)以后，加熱二回路的水;二回路的水加熱以后，正常情況下會(huì)推動(dòng)汽輪機(jī)做功進(jìn)行發(fā)電。我們運(yùn)用的是二回路的蒸汽，在中壓鋼部位抽出蒸汽減少發(fā)電，然后把蒸汽在傳輸中和三回路進(jìn)行熱交換，那么三回路就是供暖的水，就可以進(jìn)行供暖。熱能傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，損失的就是熱能，我們這里因?yàn)榫嚯x城市群太遠(yuǎn)，這種情況下熱能損失量比較大。遠(yuǎn)距離傳輸，目前從技術(shù)來講可以實(shí)現(xiàn)，但能耗損失方面的技術(shù)還需要在各方面進(jìn)一步提升。”

董得良告訴記者，核燃料成本長(zhǎng)期較為穩(wěn)定，核能供暖從經(jīng)濟(jì)成本來講會(huì)有一定優(yōu)勢(shì)。不過，核能供暖更重要的意義在于環(huán)保效益。

董得良說：“它是絕對(duì)的清潔能源，沒有二氧化碳的排放。像我們這個(gè)項(xiàng)目，按照先期供暖面積計(jì)算，每年將節(jié)省耗煤量約1.2萬噸，減排二氧化碳1.4萬噸、煙塵209余噸、二氧化硫60余噸、氮氧化物85余噸。從環(huán)境效益角度講，貢獻(xiàn)還是比較大的。”

實(shí)際上，在紅沿河鎮(zhèn)核能供暖示范項(xiàng)目之前，北有山東海陽(yáng)、南有浙江海鹽，國(guó)內(nèi)兩大核電基地所在地已進(jìn)入核能供暖時(shí)代。據(jù)了解，由核能來供暖其實(shí)并非一項(xiàng)新技術(shù)，在世界范圍內(nèi)有著廣泛、成熟的應(yīng)用，目前，全世界400余臺(tái)在運(yùn)核反應(yīng)堆中有超過1/10的機(jī)組已實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供，且已累計(jì)安全運(yùn)行約1000堆/年。

如果說，紅沿河鎮(zhèn)核能供暖示范項(xiàng)目是將核電站產(chǎn)生的部分熱量傳遞給熱力公司、再經(jīng)過供暖管網(wǎng)送至終端用戶的過程，我們把它比作“核能發(fā)電的副產(chǎn)品”，那么除了這一技術(shù)原理外，核能還可以通過哪些路徑實(shí)現(xiàn)供暖?中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)專家委員會(huì)副主任委員、華北電力大學(xué)新型能源系統(tǒng)與碳中和研究院院長(zhǎng)王志軒介紹，利用核電站余熱向熱網(wǎng)供暖之外，通過現(xiàn)有的核電廠直接發(fā)電來進(jìn)行供暖、以及在城市中或近郊建低參數(shù)的小型低溫核供暖反應(yīng)堆，都是可行之選，也有廣泛應(yīng)用的可能，只是這些不同的方案在各地進(jìn)行復(fù)制推廣時(shí)，要特別注重綜合考量。

王志軒說：“以前我們的核電主要就是純發(fā)電，沒有考慮供暖。核能供暖屬于‘核電熱電聯(lián)供’，不管怎么做，都要因地制宜。第一方面，不是所有的地方都能核能供暖，如果想要實(shí)現(xiàn)核能供暖，首先要對(duì)原有的核電機(jī)組、核電的運(yùn)行方式進(jìn)行改造，因?yàn)樗鼈冏畛踉O(shè)計(jì)時(shí)主要用于純發(fā)電，現(xiàn)在要增加供暖的功能，它的熱力平衡等各方面都要重新設(shè)計(jì);至于專門用于城市供暖的小型反應(yīng)堆，可能就是另外一個(gè)問題了，要根據(jù)城市或者供熱源的需要去設(shè)計(jì)反應(yīng)堆和供暖系統(tǒng)。第二方面，就是要考慮需要供暖的地方和核電站之間的距離，因?yàn)檫€有一個(gè)供暖管線的問題，所以最終到底在經(jīng)濟(jì)賬上劃不劃算，必須要針對(duì)一個(gè)具體的項(xiàng)目去具體計(jì)算，做技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。”

遼寧紅沿河核電有限公司工程管理部副經(jīng)理董得良告訴記者，他們核電站的宿舍用的都是核能供暖，他以紅沿河鎮(zhèn)核能供暖示范項(xiàng)目為例解釋，核電站與供暖用戶之間設(shè)置了多道回路進(jìn)行隔離，只存在熱量的交換，不涉及介質(zhì)的摻混。王志軒也以在城市中或近郊建低參數(shù)的小型低溫核供暖反應(yīng)堆為例進(jìn)一步解釋，核能供暖的安全性很有保障。

王志軒說：“核能供暖，并不是說每一個(gè)老百姓家里都搞一個(gè)核反應(yīng)堆，它實(shí)際上是在一座大型城市或者中等城市，整個(gè)熱源用一個(gè)小的核能反應(yīng)堆、然后集中供給，它需要通過管道通到千家萬戶，這樣的技術(shù)是成熟的。”

廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)則認(rèn)為，更大范圍復(fù)制推廣核能供暖的另一個(gè)有利前提，是核能本身的安全、穩(wěn)定、可持續(xù)。

林伯強(qiáng)說：“長(zhǎng)期來看，我們自己的供暖還沒有走出一條比較干凈、安全的路。我認(rèn)為核能就是很干凈、安全的路，它具備這些特征以后，對(duì)于供暖來說是非常有好處的。核電是一種非常穩(wěn)定的電源，一年中的有效的時(shí)間是8000多小時(shí)，核電能夠發(fā)到7000多小時(shí)，而光伏只能發(fā)1000多小時(shí)、風(fēng)電只能發(fā)2000多小時(shí)，也就是說一座核電站放在那兒，就相當(dāng)于幾乎整天在工作，這種穩(wěn)定性使我們能夠在供暖方面很好地做規(guī)劃。而且進(jìn)一步說，供暖需要的能耗對(duì)于核電站來說并不大，而且核能供暖很符合低碳發(fā)展和安全供應(yīng)的一些基本條件。”

紅沿河核能供熱示范項(xiàng)目計(jì)劃10月25日竣工，確保在11月1日熱態(tài)運(yùn)行，11月5日達(dá)到正式供暖標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家電投東北公司大連大發(fā)能源分公司副總經(jīng)理李民告訴記者，紅沿河鎮(zhèn)核能供暖示范項(xiàng)目未來還將結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際開展進(jìn)一步技術(shù)攻關(guān)，助力節(jié)能減排和民生保障。

李民說：“目前正在開展的示范項(xiàng)目今年采暖期投入使用以后，我們會(huì)得到一些相關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，然后會(huì)啟動(dòng)后續(xù)項(xiàng)目的科研工作。原計(jì)劃在今年年底至2023年啟動(dòng)向瓦房店和大連供暖項(xiàng)目的整體科研工作，設(shè)想在2023至2024年，在完成科研和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上啟動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)工作。”