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▲田灣核電基地。中核集團(tuán)/供圖

文丨本報(bào)記者 朱學(xué)蕊

記者5月27日從中核集團(tuán)旗下中國核電獲悉，由該公司投資控股的江蘇田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目能源站正式澆筑第一罐混凝土，標(biāo)志著全國首個(gè)工業(yè)用途核能供汽工程開工。工程開工意味著我國核電利用在走過單一發(fā)電、居民供暖階段后，進(jìn)入到工業(yè)供汽領(lǐng)域，核能綜合利用之路正越拓越寬。

核能供汽是利用核電廠熱量解決石化產(chǎn)業(yè)用汽需求，降低綜合能耗和消除環(huán)境污染的一種新途徑，主要是從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源，經(jīng)過多級(jí)換熱，最后經(jīng)工業(yè)用汽管網(wǎng)將熱量傳遞至用戶端。田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目用汽需求方——連云港石化產(chǎn)業(yè)基地，是我國沿海地區(qū)規(guī)劃建設(shè)的七大石化產(chǎn)業(yè)基地之一，也是生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部、科學(xué)技術(shù)部明確的國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)，目標(biāo)瞄準(zhǔn)世界一流大型石化基地。

▲田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目開工。中核集團(tuán)/供圖

田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目以田灣核電二期工程3、4號(hào)機(jī)組蒸汽作為熱源，將蒸汽輸送至連云港石化產(chǎn)業(yè)基地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。項(xiàng)目總投資7.3億元，建設(shè)周期24個(gè)月，預(yù)計(jì)2023年底投產(chǎn)供汽，不僅為連云港石化基地能源供給貢獻(xiàn)綠色力量，也為全國石化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供能源示范方案。

田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目建成后，每年可為連云港石化基地提供480萬噸工業(yè)蒸汽，可實(shí)現(xiàn)每年減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤40萬噸，等效減排二氧化碳107萬噸、二氧化硫184噸、氮氧化物263噸，相當(dāng)于新增植樹造林面積2900公頃。同時(shí)，每年為石化基地節(jié)省70多萬噸碳排放指標(biāo)，提供更多的環(huán)境空間。

▲田灣核電基地。中核集團(tuán)/供圖

據(jù)了解，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)已通過電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院評(píng)審，于2月23日開始樁基施工，目前相繼完成了氣象塔和環(huán)境監(jiān)測站遷建、能源站全部樁基施工建設(shè)，預(yù)計(jì)今年底將完成項(xiàng)目配套的海水淡化廠房和能源站結(jié)構(gòu)封頂。

作安全、經(jīng)濟(jì)、高效的清潔能源，核能是人類應(yīng)對(duì)氣候變化重要能源選擇。在碳達(dá)峰碳中和與能源低碳轉(zhuǎn)型大背景下，加快核能綜合利用，尤其在北方地區(qū)供暖季采用核能供暖、在核電項(xiàng)目所在地替代化石能源熱源，是推動(dòng)北方地區(qū)清潔取暖、工業(yè)用汽清潔低碳化的有效途徑。

新聞鏈接

放眼全球 核能綜合利用有多熱？

核能綜合利用的內(nèi)涵廣泛，應(yīng)用場景多樣，除傳統(tǒng)的核能發(fā)電外，還可以用于區(qū)域供暖、工業(yè)供熱（冷）、海水淡化、核能制氫、同位素生產(chǎn)等；此外，在太空航行、深海探測、海島供能等特殊場景中，核能還具有持續(xù)性強(qiáng)、供能形式多樣等特殊優(yōu)勢。

根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)發(fā)布的2021年版《世界核電反應(yīng)堆》報(bào)告，截至2020年底，在全球32個(gè)國家總計(jì)442臺(tái)在運(yùn)核電機(jī)組中，有11個(gè)國家69臺(tái)機(jī)組除核能發(fā)電外，還實(shí)現(xiàn)了包含區(qū)域供暖、工業(yè)供熱、海水淡化等其中一項(xiàng)或兩項(xiàng)的綜合利用。

當(dāng)前，美國、俄羅斯、法國等核能強(qiáng)國均積極推動(dòng)核能綜合利用，將其作為應(yīng)對(duì)氣候行動(dòng)的重要舉措，并以其為牽引驅(qū)動(dòng)核能科技創(chuàng)新，搶占核能技術(shù)制高點(diǎn)。美、英、日等國大力開展核能制氫技術(shù)的研究，法國積極推進(jìn)多功能模塊化小型堆的研發(fā)建設(shè)，俄羅斯在浮動(dòng)核電站、核動(dòng)力破冰船的研發(fā)應(yīng)用方面位居世界前列。

透視中國 核能綜合利用前景如何？

隨著我國“雙碳”戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn)、能源安全戰(zhàn)略的深化落實(shí)，核能將在支撐我國“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮不可或缺的作用，核能的綜合利用也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

我國在政策層面高度重視推動(dòng)核能綜合利用?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出，“推動(dòng)模塊式小型堆、60萬千瓦級(jí)商用高溫氣冷堆、海上浮動(dòng)式核動(dòng)力平臺(tái)等先進(jìn)堆型示范?！薄伴_展核能綜合利用示范。”

中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》中提出，要“在北方城鎮(zhèn)加快推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供暖，加快工業(yè)余熱供暖規(guī)?；l(fā)展，積極穩(wěn)妥推進(jìn)核電余熱供暖?！?/span>

國務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》明確提出“積極推動(dòng)高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動(dòng)堆等先進(jìn)堆型示范工程，開展核能綜合利用示范?！?/span>

2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，“開展核能綜合利用示范，積極推動(dòng)高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動(dòng)堆等先進(jìn)堆型示范工程，推動(dòng)核能在清潔供暖、工業(yè)供熱、海水淡化等領(lǐng)域的綜合利用?！?/span>

同月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，提出“推進(jìn)固體氧化物電解池制氫、光解水制氫、海水制氫、核能高溫制氫等技術(shù)研發(fā)。”

價(jià)值幾何 核能綜合利用為何出圈？

核能綜合利用有利于提升能源使用效率。核裂變過程釋放出大量熱能，可以較好匹配工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)高溫工藝熱參數(shù)的需求。核能綜合利用就是契合各類應(yīng)用場景，或?qū)崮苻D(zhuǎn)化為電能、或直接提供高溫工藝熱，通過能量的梯級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)科學(xué)用能，有助于提高能源利用效率。

核能綜合利用與高耗能行業(yè)耦合發(fā)展將進(jìn)一步凸顯核能的零碳價(jià)值。在“雙碳”背景下，以傳統(tǒng)化石能源消費(fèi)為主的高耗能行業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)重制約，亟需突破化石能源壁壘，而核能綜合利用可以滿足高耗能行業(yè)多樣化的用能需求，可以為高碳排放產(chǎn)業(yè)提供脫碳技術(shù)方案，支撐國家大型化工基地、大型工業(yè)基地建設(shè)，與國家關(guān)于產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的部署高度契合。相比于其它，核能制氫是更具有前景的清潔氫生產(chǎn)手段，具有分解效率高、便于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)勢，是最具提供大量產(chǎn)業(yè)用氫氣潛力的技術(shù)。核能海水淡化也可以為缺少淡水的地區(qū)提供可行的解決方案。

中核集團(tuán)還推動(dòng)了哪些核能綜合利用示范?

2021年12月3日，我國南方首個(gè)核能供暖項(xiàng)目——浙江海鹽核能供熱示范工程一階段正式投運(yùn)。一期工程供暖面積達(dá)46萬平方米，惠及近4000戶居民。預(yù)計(jì)到“十四五”末項(xiàng)目全部建成，能夠滿足海鹽約400萬平方米供暖需求。據(jù)測算，相對(duì)于南方地區(qū)的電取暖方式，該項(xiàng)目全部建成投運(yùn)后，每年可節(jié)約電能消耗1.96億度。2022年4月，該示范項(xiàng)目完成首個(gè)供暖季任務(wù)，持續(xù)安全穩(wěn)定供熱100天，在供熱質(zhì)量提升的同時(shí)，供熱價(jià)格較過去降低了約1/3，為我國南方大規(guī)模集中供熱項(xiàng)目建設(shè)發(fā)揮了良好的示范作用。

2022年4月26日，全球首批商用堆碳-14輻照生產(chǎn)靶件在中核集團(tuán)秦山核電三廠2號(hào)重水堆機(jī)組入堆，并預(yù)計(jì)將在2024年開始向市場供貨，產(chǎn)量可充分滿足國內(nèi)需求。這是中核集團(tuán)在醫(yī)用同位素生產(chǎn)方面取得的重大突破，將徹底解決國內(nèi)碳-14同位素供給問題，為打造核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)示范基地、建立穩(wěn)定自主的醫(yī)用同位素供應(yīng)保障體系，提升人民健康水平作出新的更大貢獻(xiàn)。

除了充分利用現(xiàn)有核電機(jī)組開展核能綜合利用外，中核集團(tuán)還通過科技創(chuàng)新，積極研發(fā)先進(jìn)核能系統(tǒng)，拓展更多核能綜合利用的新場景。

2021年7月13日，中核集團(tuán)海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程正式開工建設(shè)，成為全球首個(gè)開工的陸上商用模塊化小型堆。小型堆采用中核集團(tuán)“玲龍一號(hào)”（ACP100）技術(shù)，是中核集團(tuán)通過十余年自主研發(fā)并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能模塊化小型壓水堆堆型，具有小型化、模塊化、一體化、非能動(dòng)的特點(diǎn)，可以作為清潔的分布式能源，供電的同時(shí)可滿足海水淡化、區(qū)域供暖、工業(yè)供熱（冷）等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的需求。

2021年12月20日，全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站并網(wǎng)發(fā)電。作為高溫氣冷堆核電站示范工程建設(shè)的重要參與方，中核集團(tuán)聯(lián)合清華大學(xué)、華能集團(tuán)從EPC總承包、燃料元件制造、工程建設(shè)等多方面發(fā)揮重要作用。高溫氣冷堆具有固有安全、出口溫度高等獨(dú)特優(yōu)勢，可以提供高品質(zhì)的工業(yè)用汽，未來還可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模高效穩(wěn)定制氫，有力推動(dòng)冶金、石油精煉、合成氨等領(lǐng)域減排降碳。中核集團(tuán)將高溫氣冷堆作為型譜化堆型序列的主力堆型之一，正在穩(wěn)步推進(jìn)下一個(gè)更大規(guī)模的高溫氣冷堆項(xiàng)目。