繼山東海陽、浙江海鹽之後,東北首個核能供暖項目即將啓動。澎湃新聞獲悉,今年冬天,東北首座核電站——遼寧紅沿河核電站周邊紅沿河鎮的居民就能用上核能供暖,先期規劃設計供暖面積24.24萬平方米,比傳統煤電供暖效率更高。按照先期供熱面積,該項目每年將減少耗煤量1.21萬噸,減排二氧化碳1.4萬噸、煙塵209餘噸、二氧化硫60餘噸,氮氧化物85餘噸。

紅沿河核電站位於遼寧省大連瓦房店市。今年6月下旬,隨着6號機組正式具備商業運行條件,紅沿河核電站一期和二期工程共6臺機組全面投產,成爲國內在運裝機容量最大的核電站。紅沿河6臺核電機組總裝機容量超過671萬千瓦,年度發電量可達480億千瓦時,約佔遼寧省全社會用電量的20%。該項目由國家電力投資集團、中國廣核集團、大連城市投資控股集團按照45:45:10的股比投資組建,目前由國家電投負責運營管理。

自2013年1號機組投產發電以來,紅沿河核電站上網電量保持穩中有升。2021年秋季,東北地區出現階段性電力短缺情況,紅沿河核電站全面響應需求,實現5臺機組連續滿功率發電,對有效緩解東北地區階段性電力短缺、穩定區域電力供應起到了“壓艙石”作用。

在安全穩定提供清潔電力的同時,紅沿河核電不斷拓寬核能應用邊界。2021年6月,紅沿河鎮核能供暖示範項目完成可行性研究並通過專家評審。今年3月,紅沿河核電公司與國家電投東北電力有限公司簽署《核能供暖示範項目建設運維合作協議》,東北首個核能供暖項目進入實質性推進階段。

紅沿河核電站是東北地區第一座核電站及最大的能源投資項目

在此之前,北有山東海陽,南有浙江海鹽,國內兩大核電基地所在地已進入核能供暖時代。由核能來供熱其實並非一項新技術,在世界範圍內有着廣泛、成熟的應用。目前,全世界400餘臺在運核反應堆中有超過1/10的機組已實現熱電聯供,且已累計安全運行約1000堆/年。

2021年12月,中核集團秦山核電的核能供熱示範工程(一期)正式投運,供暖面積達46萬平方米,惠及浙江嘉興海鹽縣的近4000戶居民,開南方核能供暖之先河。到“十四五”末項目全部建成後,該項目能夠滿足海鹽約400萬平方米供暖需求。

秦山核電基地是國內目前核電機組數量最多、堆型最豐富、建成最早的清潔能源基地。上述示範工程從2021年7月開工,僅用4個月時間完成江南地區首個核能供熱項目建設。據澎湃新聞了解,該項目總投資約9.3億元(不含秦山核電廠內技術改造和換熱首站投資)。經測算,項目全部建成投產後,年供熱量將達到70.4萬吉焦,相對於南方地區電取暖方式,每年可節約電能消耗1.96億千瓦時;相對於火電機組每年可減少燃用標煤約2.46萬噸,相當於每年減排二氧化硫1817噸、氮氧化物908噸、二氧化碳5.9萬噸。

秦山核電人士對澎湃新聞解釋稱,從過程上看,就是將核電廠產生的部分熱量傳遞給熱力公司,再經過供熱管網送至終端用戶的過程。利用秦山核電基地機組冬季剩餘熱功率,提供130℃的出水,及接收70℃的回水,實現熱水循環供暖。

山東海陽在更早前邁出國內首例核能商業供熱的第一步。2019年11月,國家電投集團山東核電公司70萬平方米供熱項目投運。去年11月,海陽核電基地的核能供熱項目已覆蓋海陽全城區,惠及20萬居民,海陽成爲全國首個“零碳”供暖城市,當地12臺燃煤供熱鍋爐成爲過去時。澎湃新聞從山東核電公司瞭解到,去年秋季國內煤炭價格波動較大,保供形勢複雜嚴峻,海陽核能供熱項目由核能替代煤炭,供暖價格與煤價脫鉤,進一步保障民生工程。去年供暖季,海陽市居民住宅供熱價格略有下降。

海陽核電一期工程

今年7月,海陽核電基地900MW遠距離跨區域核能供熱工程開工,計劃於2023年投運。屆時,供熱區域可達青島、威海地區,滿足約100萬人口的取暖需求。更遠期,《山東省核能發展建設工程行動方案》提出,到2025年,全省核能供暖面積力爭達到3000萬平方米;到2030年,力爭達到2億平方米。

近年來核能供暖頻頻進入公衆視野,從路線上可分爲兩類:一種是在城市中或近郊建低參數的低溫核供熱堆,這類小堆更爲靈活,經濟性仍待提升。另一種是基於現有的大型核電廠,利用核電站的抽汽/餘熱向熱網供熱。截至今年6月,我國大陸地區在運核電機組共54臺,分佈在南至海南昌江、北至遼寧紅沿河的沿海地帶。靠核電站能量階梯利用來爲地區供熱的經驗,可在多大範圍內複製推廣?

從原理上看,核電熱電聯產與燃煤熱電聯產機組相似。核電抽汽供熱,就是將核反應堆發出的熱量提取一部分用於用戶冬季取暖,高品質蒸汽用於發電、低品質蒸汽用於供熱,提高核電廠熱效率。

從核電站到居民家中,核能供熱如何確保安全?澎湃新聞2019年冬季現場走訪海陽核能供熱項目時瞭解到,從蒸汽加熱水到水加熱水,核電站與供熱用戶之間設置了多道迴路進行隔離,只存在熱量的交換,不涉及介質的摻混。除了用多道隔離以及壓差設計來保障供熱安全外,出廠前還設置了輻射監測裝置,進一步確保安全可靠。

也就是說,技術原理上,核電機組進行供熱改造不存在障礙,不會影響安全運行,供熱是其完成發電“主業”同時順帶的“副業”。但經濟性上,北方地區冬季更長更冷,核電機組用來供熱具有更大空間。

國內核能供熱已從民用邁入工業領域。今年5月,全國首個工業用途核能供汽工程全面啓動建設。該項目以江蘇田灣核電二期工程3、4號機組蒸汽作爲熱源,將蒸汽輸送至連雲港石化產業基地進行工業生產,總投資7.3億元,建設週期24個月,預計2023年底投產供汽。

中國能源報此前報道,田灣核電站也正在推進供熱供暖事宜。此外,採用不同技術路線的供熱小堆正在加快推進示範項目建設,相關企業已在黑龍江、吉林、貴州鎖定廠址和首堆項目,並在河北、山東、青海、甘肅、遼寧、內蒙古、陝西等省區開展廠址普查、初可、可研和前期對接等籌備工作。

無論是秦山還是海陽,由於核電項目安全穩定運行,當地對核能供暖的公衆接受度高。據中核集團披露的數字,秦山核電安全發電的30年,也是海鹽縣發展的30年。截至2021年6月底,秦山核電累計投資833億元、納稅478億元。在覈能供熱推廣的過程中,秦山核電在海鹽縣羣衆中做了廣泛的調研,調研結果顯示,當地羣衆對核能供熱的接受度在90%以上。

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