近段時(shí)間，核能供暖的話(huà)題很熱。11月9日，核能供暖在山東海陽(yáng)率先實(shí)現“全城覆蓋”，核能供熱逐漸走進(jìn)公眾視野。緊接著(zhù)，12月3日，我國南方地區首個(gè)核能供熱項目—浙江海鹽核能供熱示范工程(一期)正式投運。作為清潔供暖的實(shí)現途徑之一，核能供暖及其優(yōu)勢是咋實(shí)現的?安全嗎?取暖費貴不貴?在環(huán)境保護方面能起多大作用?
“今年冬天我家用上了核能供暖，溫度穩定，價(jià)格還比之前便宜了。”在山東海陽(yáng)市金陽(yáng)海岸花園小區，居民姜素芹家的溫度計顯示室溫在25攝氏度左右，120平方米的家里暖意融融。
孟冬時(shí)節，山東各地陸續進(jìn)入供暖季。目前，燃煤供暖仍是很多地方的選擇。不過(guò)，位于山東沿海的海陽(yáng)市卻超前一步實(shí)現了核能供暖，成為全國首個(gè)“零碳”供暖城市。海陽(yáng)利用核能讓居民溫暖過(guò)冬，沒(méi)有了煤炭供應、環(huán)境污染等方面的擔憂(yōu)。
從聞所未聞到非常期待
冬日里，時(shí)光也寂靜了許多。行走在海陽(yáng)旅游度假區，萬(wàn)里碧空如洗，白云輕悠飄過(guò)，由遠及近傳來(lái)陣陣海浪聲，海鷗不時(shí)發(fā)出清麗的鳴叫……和想象中供暖季“灰蒙蒙”的天空不同，這里干凈澄澈的環(huán)境讓人倍感清爽。
位于海陽(yáng)旅游度假區的亞沙村小區里，居民刁文平家中溫暖如春，入戶(hù)玄關(guān)置物柜上的溫度計顯示，室內溫度為26攝氏度，而當日氣象部門(mén)所預報的海陽(yáng)當地最低氣溫是個(gè)位數。刁文平告訴記者，今年11月9日正式啟動(dòng)核能供暖以來(lái)，無(wú)論室外溫度如何變化，他家里室溫一直保持在二十六七攝氏度，不僅取暖效果十分平穩，相比過(guò)去鍋爐供暖，室溫還要高出三四攝氏度，“現在在家里基本上穿個(gè)短袖就夠了，穿長(cháng)袖會(huì )覺(jué)得熱，沒(méi)想到效果這么好”。提起自家的供暖效果，他連連稱(chēng)贊。
別看現在刁文平對核能供暖贊不絕口，最初聽(tīng)說(shuō)小區采暖熱源要從燒煤變成核能時(shí)，他和鄰居們也曾有顧慮和不解。“以前鍋爐供暖，室溫也能達到二十二三度。”他回憶道，因為居民們從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)核能供暖，用暖溫度是否會(huì )受影響，是當初居民們最擔心的問(wèn)題。如今，這個(gè)問(wèn)題顯然有了答案。
小區居民對待核能供暖的態(tài)度逐漸從最初的聞所未聞改變?yōu)榉浅Ｆ诖?。刁文平說(shuō)：“前期政府部門(mén)給我們發(fā)了‘明白紙’，還安排工作人員解答疑惑，我們知道了核能供暖更清潔、更環(huán)保，是未來(lái)的發(fā)展方向，能成為第一批受益者，我們很高興。”
作為探索核能綜合利用、助力推進(jìn)減碳目標達成的重要實(shí)踐，核能供熱既不破壞藍天白云，又讓居民溫暖過(guò)冬?？梢哉f(shuō)，此次海陽(yáng)率先成功實(shí)現核能供暖“全城覆蓋”，具有示范意義，為日后更大范圍清潔供熱邁出了堅實(shí)一步。
供熱原理像“自熱小火鍋”
實(shí)現核能供暖全覆蓋的首要前提是確保安全，從設計論證到管線(xiàn)施工，甚至在核能供暖的各個(gè)環(huán)節，海陽(yáng)始終借助科技力量有序推進(jìn)，在國內沒(méi)有現成經(jīng)驗可以參考的情況下先行先試。
“核能供暖，用戶(hù)與核電機組之間采取多重屏障隔離，換熱過(guò)程中，只有熱能的傳遞，沒(méi)有介質(zhì)的直接接觸。”在山東海陽(yáng)核電站，從核能發(fā)電機組抽取部分發(fā)電后的蒸汽作為熱源，通過(guò)廠(chǎng)內換熱器換成高溫水，隨后經(jīng)管網(wǎng)多級換熱，抵達用戶(hù)終端。技術(shù)人員常用網(wǎng)紅食品“自熱小火鍋”來(lái)解釋核能供熱的工作原理，“我們平常吃的自熱小火鍋，下面是加熱層，上面是食物層，經(jīng)過(guò)物理隔絕，下面作為導熱材料的不可食用部分僅僅發(fā)揮加熱作用，不會(huì )與上面的食材接觸”。技術(shù)人員告訴記者，通過(guò)這種方式，在核電站換熱首站的熱水出廠(chǎng)前，在線(xiàn)監測和隔離裝置還會(huì )實(shí)施檢測，回路間采取壓差設計，確保供暖安全。
攻克了核能供熱安全的“最初一公里”，在經(jīng)過(guò)核電站換熱器后，如何把溫度高、壓力強的高溫水順利輸送至熱力公司總換熱站，考驗著(zhù)市政一級管網(wǎng)的“引流”能力。
在位于海陽(yáng)市海翔中路東村河大橋的一處地上供熱管網(wǎng)區域，記者看到相較于傳統管線(xiàn)，新改造的承擔輸送核能供暖高溫水的管道明顯“粗壯”了不少。承擔此次海陽(yáng)市內配套管網(wǎng)改造任務(wù)的海發(fā)水務(wù)集團副總經(jīng)理辛張波告訴記者，要支撐起核能供暖對海陽(yáng)的全城覆蓋，意味著(zhù)管網(wǎng)要面臨更大的流量以及壓力負荷。為此，他們對核電站廠(chǎng)外到各個(gè)熱力公司的全市單線(xiàn)46公里的配套管網(wǎng)實(shí)施了雙線(xiàn)全部定制化“換新升級”。
比如，管道直徑增加至1米，管道壁厚增至1.2厘米，都是以前的近兩倍。保溫層以往是現場(chǎng)手工操作，現在轉為直接在工廠(chǎng)一體化預制。
這些技術(shù)改進(jìn)大大提升了管網(wǎng)的承壓、保溫能力，有效降低了熱損失，保證了供熱效果。據初步預測，今年海陽(yáng)核能供暖熱損耗在8%至9%，整個(gè)采暖季有望低于10%，對于長(cháng)輸管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，已十分可觀(guān)。
不僅升級了管道硬件材料，當地運送核能供暖熱水的配套管網(wǎng)還首次實(shí)現了智能化。辛張波說(shuō)：“我們的管網(wǎng)搭載了溫度感應裝置，一旦出現管道泄漏問(wèn)題，第一時(shí)間自動(dòng)向總控室發(fā)送報警信號，確保及時(shí)、有效的處置。”
供暖季可節約燃煤10萬(wàn)噸
早在2018年8月，作為海陽(yáng)核電站的運營(yíng)方，山東核電就啟動(dòng)了核能抽氣供熱項目研究，并成功在海陽(yáng)核電生產(chǎn)辦公場(chǎng)所實(shí)現了核能供熱。此后，山東核電邀請了由中國核能行業(yè)協(xié)會(huì )、清華大學(xué)、電力規劃設計總院等“大咖級”專(zhuān)家組建的隊伍，對海陽(yáng)核電一期工程遠距離大規模核能對外供熱工程可研報告進(jìn)行評審，技術(shù)方案獲得專(zhuān)家一致認可。
2019年5月，海陽(yáng)核電站首批啟動(dòng)的70萬(wàn)平方米供熱項目正式落地，進(jìn)入全面實(shí)施階段。2019年7月10日，海陽(yáng)核能供暖一期70萬(wàn)平方米項目正式開(kāi)工，2019年9月30日，核能供熱換熱首站建設和15公里主管網(wǎng)鋪設完成。2019年至2020年供暖季時(shí)，海陽(yáng)市臨港、旅游度假區和核電產(chǎn)業(yè)園70萬(wàn)平方米共7757戶(hù)用戶(hù)使用上了核能供熱。作為國內首個(gè)核能供熱商用工程，該項目被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”。
隨著(zhù)今年11月9日二期450萬(wàn)平方米核能供熱項目投入使用，海陽(yáng)城區全域核能供熱模式正式啟動(dòng)，海陽(yáng)實(shí)現了從傳統高能耗的燃煤取暖，向核能清潔供暖的“無(wú)縫切換”。
“二期450萬(wàn)平方米核能供熱項目在提高能源利用效率、減少碳排放方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢，對保障北方清潔供熱、促進(jìn)碳中和目標、改善區域生態(tài)環(huán)境具有重要示范意義。”山東核電有限公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)吳放表示。
據測算，核能供暖取代了海陽(yáng)12臺燃煤鍋爐，每個(gè)供暖季減少耗電900萬(wàn)千瓦時(shí)，可節約燃煤10萬(wàn)噸，減排二氧化碳18萬(wàn)噸、二氧化硫1188噸、氮氧化物1123噸、熱量130萬(wàn)吉焦，相當于種植闊葉林1000公頃，將有效改善海陽(yáng)市供暖季大氣環(huán)境和海洋生態(tài)環(huán)境。
從燃燒煤炭到采用核能，清潔能源在為用戶(hù)提供更好采暖體驗的同時(shí)，也推動(dòng)著(zhù)傳統熱力企業(yè)轉型升級。
在海陽(yáng)市海源能源有限公司董事長(cháng)趙新看來(lái)，隨著(zhù)海陽(yáng)市核能供暖實(shí)現全覆蓋，企業(yè)的“紅利期”才剛剛開(kāi)始。“比如2019年，我們將65噸級鍋爐房拆除，改建為核能供暖在熱力公司的換熱首站，短期看，企業(yè)需要負擔改造成本，但從長(cháng)遠來(lái)看，對企業(yè)的經(jīng)營(yíng)助益很大。”他告訴記者，以往冬季供暖，天氣越冷，脫硫、鍋爐等設備的故障率就會(huì )明顯升高，因為要搶修故障設備，企業(yè)工作人員加班幾乎是常態(tài)，時(shí)常工作至深夜，這樣不僅加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本，更影響了用戶(hù)的用熱體驗。
使用核能供熱后，不再采用原來(lái)的鍋爐及環(huán)保設備，以前需要9人一組3班倒的鍋爐房，變成了無(wú)人值守的換熱站，只需常規巡視即可。這樣一來(lái)，既節省了電費、維修保養費、環(huán)保支出以及人力成本，又有效降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。以一個(gè)供暖季為例，海陽(yáng)市海源能源有限公司在環(huán)保、用電、人工等方面的成本可節省300萬(wàn)元左右。
與此同時(shí)，山東核電公司通過(guò)實(shí)施核能供熱項目，不僅提高了機組熱效率，還給居民騰出了讓利空間。海陽(yáng)城區全域供暖啟動(dòng)后，海陽(yáng)市委、市政府堅持“居民用暖價(jià)格不增加、政府財政負擔不增長(cháng)、熱力公司利益不受損、核電企業(yè)經(jīng)營(yíng)做貢獻、生態(tài)環(huán)保效益大提升”的原則推進(jìn)核能供熱項目建設，供暖費每建筑平方米較往年下調了1元錢(qián)，從原有的22元每平方米降到21元每平方米，讓群眾用上更干凈、更省錢(qián)、更舒適的核能供熱。
跨區域供熱提上日程
短短3年間，海陽(yáng)核能供熱項目完成了從概念到設計規劃、落地實(shí)施、完善改進(jìn)的過(guò)程。中國科學(xué)院院士王乃彥表示，核能供熱是綠色清潔能源，沒(méi)有二氧化碳、二氧化硫的排放，對供暖省份來(lái)講，用清潔能源替代燃煤，意義較大。山東省能源局對海陽(yáng)核能供暖給予了“清潔、安全、穩定、高效”的結論，項目被國家發(fā)展改革委、國家能源局在全國范圍內示范推廣。
今年8月發(fā)布的《山東省能源發(fā)展“十四五”規劃》中提出，實(shí)施核能積極有序開(kāi)發(fā)利用行動(dòng)。規劃要求加快核能供熱，全面建成國家能源核能供熱商用示范工程，實(shí)現海陽(yáng)市450萬(wàn)平方米核能供熱“全覆蓋”，打造全國首個(gè)“零碳”供暖城市;積極推進(jìn)海陽(yáng)核電向煙臺市區、青島即墨等地跨區域供熱。海陽(yáng)已提前完成核能供熱“全覆蓋”，推進(jìn)海陽(yáng)核電向煙臺市區、青島即墨等地跨區域供熱也被提上議事日程。
今年9月山東省政府印發(fā)的《落實(shí)“六穩”“六保”促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展政策清單(第四批)》要求，整合膠東半島地區熱力市場(chǎng)資源，在具備條件的地區優(yōu)先采用核能供暖，2021年年底前青島、煙臺、威海3市將核能供暖納入城市供暖規劃。
山東核電相關(guān)專(zhuān)家介紹，遠距離供暖需要考慮熱損耗、工程成本、材料選擇、大管網(wǎng)的穩定運行等問(wèn)題，目前山東核電在開(kāi)展相關(guān)科研工作以及水熱耦合的研究、探索和實(shí)踐。后續，隨著(zhù)科研工作的深入開(kāi)展，將通過(guò)設計優(yōu)化、新技術(shù)的應用及新材料的選擇等，進(jìn)一步提高效率，降低成本。
對于三地核能供暖的時(shí)間表問(wèn)題，供暖及管網(wǎng)企業(yè)表示，“這不僅取決于核能熱源的建設，更取決于不同城市的整體供暖規劃?？鐓^域供暖還要涉及市政規劃、管網(wǎng)鋪設、熱企銜接、費用核算等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題雖然不是技術(shù)性難題，但可能比攻克技術(shù)難題還要耗費功夫”。
目前“暖核一號”3000萬(wàn)平方米供熱科研工程順利推進(jìn)，擬于2022年開(kāi)工，2023年投產(chǎn)。屆時(shí)，項目可覆蓋方圓130公里，可達煙臺、青島主城區。未來(lái)2億平方米的供熱項目也在規劃中，后續更大供熱范圍的供熱項目也會(huì )逐步開(kāi)展，將更大面積地替代青島、煙臺主城區的供暖。
記者在海陽(yáng)采訪(fǎng)時(shí)得知，去年供暖季，青島住建部門(mén)有關(guān)負責人曾就核能供暖問(wèn)題專(zhuān)門(mén)到海陽(yáng)調研對接，為了解決跨區域核能供暖問(wèn)題，城市之間已經(jīng)走動(dòng)起來(lái)了。(經(jīng)濟日報記者 王金虎)
