“零碳”供暖咋實現

近段時間，核能供暖的話題很熱。11月9日，核能供暖在山東海陽率先實現“全城覆蓋”，核能供熱逐漸走進公眾視野。緊接着，12月3日，我國南方地區首個核能供熱項目—浙江海鹽核能供熱示範工程（一期）正式投運。作為清潔供暖的實現途徑之一，核能供暖及其優勢是咋實現的？安全嗎？取暖費貴不貴？在環境保護方面能起多大作用？

“今年冬天我家用上了核能供暖，温度穩定，價格還比之前便宜了。”在山東海陽市金陽海岸花園小區，居民姜素芹家的温度計顯示室温在25攝氏度左右，120平方米的家裏暖意融融。

孟冬時節，山東各地陸續進入供暖季。目前，燃煤供暖仍是很多地方的選擇。不過，位於山東沿海的海陽市卻超前一步實現了核能供暖，成為全國首個“零碳”供暖城市。海陽利用核能讓居民温暖過冬，沒有了煤炭供應、環境污染等方面的擔憂。

從聞所未聞到非常期待

冬日裏，時光也寂靜了許多。行走在海陽旅遊度假區，萬里碧空如洗，白雲輕悠飄過，由遠及近傳來陣陣海浪聲，海鷗不時發出清麗的鳴叫……和想象中供暖季“灰濛濛”的天空不同，這裏乾淨澄澈的環境讓人倍感清爽。

位於海陽旅遊度假區的亞沙村小區裏，居民刁文平家中温暖如春，入户玄關置物櫃上的温度計顯示，室內温度為26攝氏度，而當日氣象部門所預報的海陽當地最低氣温是個位數。刁文平告訴記者，今年11月9日正式啓動核能供暖以來，無論室外温度如何變化，他家裏室温一直保持在二十六七攝氏度，不僅取暖效果十分平穩，相比過去鍋爐供暖，室温還要高出三四攝氏度，“現在在家裏基本上穿個短袖就夠了，穿長袖會覺得熱，沒想到效果這麼好”。提起自家的供暖效果，他連連稱讚。

別看現在刁文平對核能供暖讚不絕口，最初聽説小區採暖熱源要從燒煤變成核能時，他和鄰居們也曾有顧慮和不解。“以前鍋爐供暖，室温也能達到二十二三度。”他回憶道，因為居民們從來沒有接觸過核能供暖，用暖温度是否會受影響，是當初居民們最擔心的問題。如今，這個問題顯然有了答案。

小區居民對待核能供暖的態度逐漸從最初的聞所未聞改變為非常期待。刁文平説：“前期政府部門給我們發了‘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、更環保，是未來的發展方向，能成為第一批受益者，我們很高興。”

作為探索核能綜合利用、助力推進減碳目標達成的重要實踐，核能供熱既不破壞藍天白雲，又讓居民温暖過冬。可以説，此次海陽率先成功實現核能供暖“全城覆蓋”，具有示範意義，為日後更大範圍清潔供熱邁出了堅實一步。

供熱原理像“自熱小火鍋”

實現核能供暖全覆蓋的首要前提是確保安全，從設計論證到管線施工，甚至在核能供暖的各個環節，海陽始終藉助科技力量有序推進，在國內沒有現成經驗可以參考的情況下先行先試。

“核能供暖，用户與核電機組之間採取多重屏障隔離，換熱過程中，只有熱能的傳遞，沒有介質的直接接觸。”在山東海陽核電站，從核能發電機組抽取部分發電後的蒸汽作為熱源，通過廠內換熱器換成高温水，隨後經管網多級換熱，抵達用户終端。技術人員常用網紅食品“自熱小火鍋”來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，經過物理隔絕，下面作為導熱材料的不可食用部分僅僅發揮加熱作用，不會與上面的食材接觸”。技術人員告訴記者，通過這種方式，在核電站換熱首站的熱水出廠前，在線監測和隔離裝置還會實施檢測，迴路間採取壓差設計，確保供暖安全。

攻克了核能供熱安全的“最初一公里”，在經過核電站換熱器後，如何把温度高、壓力強的高温水順利輸送至熱力公司總換熱站，考驗着市政一級管網的“引流”能力。

在位於海陽市海翔中路東村河大橋的一處地上供熱管網區域，記者看到相較於傳統管線，新改造的承擔輸送核能供暖高温水的管道明顯“粗壯”了不少。承擔此次海陽市內配套管網改造任務的海發水務集團副總經理辛張波告訴記者，要支撐起核能供暖對海陽的全城覆蓋，意味着管網要面臨更大的流量以及壓力負荷。為此，他們對核電站廠外到各個熱力公司的全市單線46公里的配套管網實施了雙線全部定製化“換新升級”。

比如，管道直徑增加至1米，管道壁厚增至1.2釐米，都是以前的近兩倍。保温層以往是現場手工操作，現在轉為直接在工廠一體化預製。

這些技術改進大大提升了管網的承壓、保温能力，有效降低了熱損失，保證了供熱效果。據初步預測，今年海陽核能供暖熱損耗在8%至9%，整個採暖季有望低於10%，對於長輸管網來説，已十分可觀。

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還首次實現了智能化。辛張波説：“我們的管網搭載了温度感應裝置，一旦出現管道泄漏問題，第一時間自動向總控室發送報警信號，確保及時、有效的處置。”

供暖季可節約燃煤10萬噸

早在2018年8月，作為海陽核電站的運營方，山東核電就啓動了核能抽氣供熱項目研究，併成功在海陽核電生產辦公場所實現了核能供熱。此後，山東核電邀請了由中國核能行業協會、清華大學、電力規劃設計總院等“大咖級”專家組建的隊伍，對海陽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行評審，技術方案獲得專家一致認可。

2019年5月，海陽核電站首批啓動的70萬平方米供熱項目正式落地，進入全面實施階段。2019年7月10日，海陽核能供暖一期70萬平方米項目正式開工，2019年9月30日，核能供熱換熱首站建設和15公里主管網鋪設完成。2019年至2020年供暖季時，海陽市臨港、旅遊度假區和核電產業園70萬平方米共7757户用户使用上了核能供熱。作為國內首個核能供熱商用工程，該項目被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示範工程”。

隨着今年11月9日二期450萬平方米核能供熱項目投入使用，海陽城區全域核能供熱模式正式啓動，海陽實現了從傳統高能耗的燃煤取暖，向核能清潔供暖的“無縫切換”。

“二期450萬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優勢，對保障北方清潔供熱、促進碳中和目標、改善區域生態環境具有重要示範意義。”山東核電有限公司黨委書記、董事長吳放表示。

據測算，核能供暖取代了海陽12台燃煤鍋爐，每個供暖季減少耗電900萬千瓦時，可節約燃煤10萬噸，減排二氧化碳18萬噸、二氧化硫1188噸、氮氧化物1123噸、熱量130萬吉焦，相當於種植闊葉林1000公頃，將有效改善海陽市供暖季大氣環境和海洋生態環境。

從燃燒煤炭到採用核能，清潔能源在為用户提供更好採暖體驗的同時，也推動着傳統熱力企業轉型升級。

在海陽市海源能源有限公司董事長趙新看來，隨着海陽市核能供暖實現全覆蓋，企業的“紅利期”才剛剛開始。“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，企業需要負擔改造成本，但從長遠來看，對企業的經營助益很大。”他告訴記者，以往冬季供暖，天氣越冷，脱硫、鍋爐等設備的故障率就會明顯升高，因為要搶修故障設備，企業工作人員加班幾乎是常態，時常工作至深夜，這樣不僅加重了企業的生產成本，更影響了用户的用熱體驗。

使用核能供熱後，不再採用原來的鍋爐及環保設備，以前需要9人一組3班倒的鍋爐房，變成了無人值守的換熱站，只需常規巡視即可。這樣一來，既節省了電費、維修保養費、環保支出以及人力成本，又有效降低了企業生產成本。以一個供暖季為例，海陽市海源能源有限公司在環保、用電、人工等方面的成本可節省300萬元左右。

與此同時，山東核電公司通過實施核能供熱項目，不僅提高了機組熱效率，還給居民騰出了讓利空間。海陽城區全域供暖啓動後，海陽市委、市政府堅持“居民用暖價格不增加、政府財政負擔不增長、熱力公司利益不受損、核電企業經營做貢獻、生態環保效益大提升”的原則推進核能供熱項目建設，供暖費每建築平方米較往年下調了1元錢，從原有的22元每平方米降到21元每平方米，讓羣眾用上更乾淨、更省錢、更舒適的核能供熱。

跨區域供熱提上日程

短短3年間，海陽核能供熱項目完成了從概念到設計規劃、落地實施、完善改進的過程。中國科學院院士王乃彥表示，核能供熱是綠色清潔能源，沒有二氧化碳、二氧化硫的排放，對供暖省份來講，用清潔能源替代燃煤，意義較大。山東省能源局對海陽核能供暖給予了“清潔、安全、穩定、高效”的結論，項目被國家發展改革委、國家能源局在全國範圍內示範推廣。

今年8月發佈的《山東省能源發展“十四五”規劃》中提出，實施核能積極有序開發利用行動。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範工程，實現海陽市450萬平方米核能供熱“全覆蓋”，打造全國首個“零碳”供暖城市；積極推進海陽核電向煙台市區、青島即墨等地跨區域供熱。海陽已提前完成核能供熱“全覆蓋”，推進海陽核電向煙台市區、青島即墨等地跨區域供熱也被提上議事日程。

今年9月山東省政府印發的《落實“六穩”“六保”促進高質量發展政策清單（第四批）》要求，整合膠東半島地區熱力市場資源，在具備條件的地區優先採用核能供暖，2021年年底前青島、煙台、威海3市將核能供暖納入城市供暖規劃。

山東核電相關專家介紹，遠距離供暖需要考慮熱損耗、工程成本、材料選擇、大管網的穩定運行等問題，目前山東核電在開展相關科研工作以及水熱耦合的研究、探索和實踐。後續，隨着科研工作的深入開展，將通過設計優化、新技術的應用及新材料的選擇等，進一步提高效率，降低成本。

對於三地核能供暖的時間表問題，供暖及管網企業表示，“這不僅取決於核能熱源的建設，更取決於不同城市的整體供暖規劃。跨區域供暖還要涉及市政規劃、管網鋪設、熱企銜接、費用核算等一系列問題，這些問題雖然不是技術性難題，但可能比攻克技術難題還要耗費功夫”。

目前“暖核一號”3000萬平方米供熱科研工程順利推進，擬於2022年開工，2023年投產。屆時，項目可覆蓋方圓130公里，可達煙台、青島主城區。未來2億平方米的供熱項目也在規劃中，後續更大供熱範圍的供熱項目也會逐步開展，將更大面積地替代青島、煙台主城區的供暖。

記者在海陽採訪時得知，去年供暖季，青島住建部門有關負責人曾就核能供暖問題專門到海陽調研對接，為了解決跨區域核能供暖問題，城市之間已經走動起來了。