
文/圖 風(fēng)口財(cái)經(jīng)記者 王好 景毅(署名除外)
入冬后,北方多地突降大雪,驟冷的天氣和如期而至的暖氣讓人再度面對(duì)城市供暖與氣候變化的糾結(jié)與挑戰(zhàn)。城市人口聚集,冬季北方的供暖需求上升,面對(duì)雙碳目標(biāo)和日漸高企的傳統(tǒng)能源成本,如何轉(zhuǎn)換供暖方式以減少能源消耗和二氧化碳排放,已經(jīng)成為一個(gè)城市在規(guī)劃未來發(fā)展路徑時(shí)的必答題。
“如果你關(guān)注3060雙碳目標(biāo),來海陽,肯定沒錯(cuò)。”在剛剛到來的2021年—2022年供暖季,山東省海陽市徹底告別燃煤取暖,建成區(qū)供暖全部改由核能提供,供暖面積450萬平方米,惠及20萬居民,一舉成為全國首個(gè)“零碳”供暖城市。海陽市委常委、副市長張金富在接受記者采訪時(shí),自豪之情溢于言表。他表示,核能供暖不僅讓群眾身暖心更暖,還將大大改善大氣環(huán)境和海洋生態(tài)環(huán)境,是真正的生態(tài)工程,也為我國北方清潔供暖提供了全新的“海陽方案”。

今年核能供暖已經(jīng)覆蓋海陽全部新老城區(qū)
從燒煤到改用核能,核能供暖是如何實(shí)現(xiàn)的,用上了哪些“秘密武器”,用戶體驗(yàn)怎么樣,作為近鄰的煙臺(tái)青島威海是否也能“沾上光”?11月13日、14日,記者來到海陽市進(jìn)行實(shí)地探訪,希望能揭開核能供暖的神秘面紗。
居民>>> 家里室溫二十六七攝氏度,穿長袖覺得熱
張金富自豪的底氣,來自于核能供暖為海陽帶來的肉眼可見的嶄新變化。眾所周知,“3060目標(biāo)”是我國為應(yīng)對(duì)氣候變化,推動(dòng)以二氧化碳為主的溫室氣體減排做出的莊嚴(yán)承諾,即二氧化碳的碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取到2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。今年10月發(fā)布的《中共中央國務(wù)院關(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,明確提出“積極穩(wěn)妥開展核電余熱供暖”。
作為探索核能綜合利用,助力推進(jìn)減碳目標(biāo)達(dá)成的重要實(shí)踐,可以說,此次海陽開全國之先河,率先成功實(shí)現(xiàn)核能供暖“全城覆蓋”,其示范意義不言而喻,更為日后更大范圍清潔供熱邁出了里程碑式的堅(jiān)實(shí)一步。
而如果把視線落向這個(gè)采暖季的海陽居民生活日常,就會(huì)發(fā)現(xiàn),國家綠色發(fā)展大勢之下,核能供暖帶來的用暖新體驗(yàn),正在為當(dāng)?shù)匕傩諑韺?shí)實(shí)在在的“獲得感”。
在位于海陽旅游度假區(qū)的亞沙村小區(qū)居民刁文平的家里,記者探訪當(dāng)天,入戶玄關(guān)置物柜上的溫度計(jì)顯示,室內(nèi)溫度為26℃,而當(dāng)日氣象部門所預(yù)報(bào)的海陽當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁貫閭€(gè)位數(shù)。刁文平告訴記者,今年11月9日正式啟動(dòng)核能供暖以來,無論室外溫度如何變化,他的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(wěn),據(jù)他觀察,相比過去鍋爐供暖方式,室溫還要高出三四攝氏度,“現(xiàn)在日常在家里,基本上穿個(gè)短袖就夠了,穿長袖都會(huì)覺得熱,沒想到效果這么好。”提起自家的供暖效果,他連連稱贊。
居民家中溫度計(jì)顯示溫度

刁文平查看家中暖氣片情況
別看現(xiàn)在刁文平對(duì)核能供暖十分肯定,在最初聽說小區(qū)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(dá)到二十二三度。”他介紹,因?yàn)榇饲熬用駛儗?duì)于核能供暖從來沒有接觸過,單從用暖溫度的角度來說,是否會(huì)受影響,是當(dāng)初居民們最為擔(dān)心的問題。而如今,這個(gè)問題顯然已經(jīng)不再是問題。
不僅不再是問題,小區(qū)居民們對(duì)待核能供暖的態(tài)度也從最初的“聞所未聞”,變成了“非常期待”,“前期政府部門給我們發(fā)了明白紙,還安排工作人員為居民解答疑惑,我們知道了核能供暖更清潔、更環(huán)保,這是未來的發(fā)展方向,能成為第一批受益者,我們很高興。”刁文平說。
居民家中實(shí)測溫度
安全>>> 核能供暖就像“自熱小火鍋” 多重驗(yàn)證確保安全無虞
核能供熱作為全國首創(chuàng)項(xiàng)目,沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以參考,海陽率先實(shí)現(xiàn)核能供暖全覆蓋,創(chuàng)造歷史的同時(shí),確保安全運(yùn)行是首要前提。而這背后,作為核能供暖的“實(shí)力擔(dān)當(dāng)”,從設(shè)計(jì)論證到管線施工,在核能供暖的各個(gè)環(huán)節(jié),無不彰顯著技術(shù)與科技的力量。
“核能供暖中,用戶與核電機(jī)組之間采取多重隔離屏障,在換熱過程中,只有熱能的傳遞,不存在介質(zhì)的直接接觸。”在山東海陽核電站,從核能發(fā)電機(jī)組抽取部分發(fā)過電后的蒸汽作為熱源,通過廠內(nèi)換熱器,換成高溫水,隨后經(jīng)管網(wǎng)進(jìn)行多級(jí)換熱后,最終抵達(dá)用戶終端。技術(shù)人員常會(huì)把核能供熱的工作原理比作時(shí)下的網(wǎng)紅食品“自熱小火鍋”,“我們平常常吃的自熱小火鍋,下面是加熱層,上面是食物層,經(jīng)過物理隔絕,下面作為導(dǎo)熱材料的不可食用部分,僅僅發(fā)揮加熱作用,而不會(huì)與上面的食材接觸。”他告訴記者,通過這種方式,在核電站換熱首站的熱水出廠前,在線監(jiān)測和隔離裝置還會(huì)進(jìn)行檢測,回路間采取壓差設(shè)計(jì),確保供暖安全。
海陽核電站廠區(qū)內(nèi)的換熱首站

熱力公司換熱站的板式換熱器,核電站出來的熱水與普通暖氣水在這里交換熱量
據(jù)了解,為了確保萬無一失,從2018年12月海陽核能供熱項(xiàng)目正式立項(xiàng),到2019年11月海陽70萬㎡的小區(qū)實(shí)現(xiàn)核能供熱,再到2021年11月完成核能供熱“全覆蓋”,三年間海陽核能供熱項(xiàng)目不僅完成了概念到設(shè)計(jì)規(guī)劃、落地實(shí)施、完善改進(jìn),期間更是歷經(jīng)重重驗(yàn)證。
早在2018年8月,作為海陽核電站的運(yùn)營方,山東核電就啟動(dòng)了核能抽氣供熱項(xiàng)目研究,并成功在海陽核電生產(chǎn)辦公場所實(shí)現(xiàn)了核能供熱。此后,山東核電凝聚了中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)、清華大學(xué)、電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院等“大咖級(jí)”專家隊(duì)伍,對(duì)海陽核電一期工程遠(yuǎn)距離大規(guī)模核能對(duì)外供熱工程可研報(bào)告進(jìn)行評(píng)審,經(jīng)過緊張的質(zhì)詢、討論,技術(shù)方案獲得專家一致認(rèn)可。
2019年5月,海陽核電站首批啟動(dòng)的70萬平方米供熱項(xiàng)目正式落地,進(jìn)入全面實(shí)施階段。2019年7月10日,海陽核能供暖一期70萬㎡項(xiàng)目正式開工,2019年9月30日,核能供熱換熱首站建設(shè)和15公里主管網(wǎng)鋪設(shè)完成,2019—2020供暖季海陽市臨港、度假區(qū)和核電產(chǎn)業(yè)園70萬㎡共7757戶用戶使用上了核能供熱。作為國內(nèi)首個(gè)核能供熱商用工程,該項(xiàng)目被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”。
海陽核電1、2號(hào)機(jī)組已累計(jì)發(fā)電超過600億度(山東核電供圖)
隨著今年11月9日二期450萬㎡核能供熱項(xiàng)目投入使用,海陽城區(qū)全域核能供熱模式正式啟動(dòng),過硬的技術(shù)實(shí)力讓海陽完美實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)高能耗的燃煤取暖,向核能清潔供暖的“無縫切換”。
“前期核能供暖工程已經(jīng)各方專家檢測論證,皆表示用戶用水無任何放射性,與正常用水各類指標(biāo)一致。”山東核電有限公司副總經(jīng)理馬元華表示,無論從核安全還是輻射安全來講,核能供暖都具有獨(dú)有的安全性。
事實(shí)上,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)了約1000堆年的安全運(yùn)行業(yè)績。
來自中核集團(tuán)的數(shù)據(jù)顯示,核能是熱值最高的能源,一座400MWt池堆,可以每年供給約20萬戶三居室的建筑面積,并同時(shí)達(dá)成二氧化碳、氧化氮零排放。核能供暖池堆放射性約0.005毫克/人年,低于傳統(tǒng)燃煤鍋爐的放射性0.013毫克/人年。
智能>>>市政管線變身“引流利器” 有險(xiǎn)情自動(dòng)報(bào)警
攻克了核能供熱安全的“最初一公里”,在經(jīng)過核電站換熱器后,如何把溫度高、壓力強(qiáng)的高溫水順利輸送至熱力公司總換熱站,則考驗(yàn)著市政一級(jí)管網(wǎng)的“引流”能力。
探訪過程中,在位于海陽市海翔中路東村河大橋的一處地上供熱管網(wǎng)區(qū)域,記者看到,相較于傳統(tǒng)管線,新改造的承擔(dān)輸送核能供暖高溫水的管道明顯“粗壯”了不少。承擔(dān)此次海陽市內(nèi)配套管網(wǎng)改造任務(wù)的海發(fā)水務(wù)集團(tuán)副總經(jīng)理辛張波告訴記者,要支撐起核能供暖對(duì)于海陽的全城覆蓋,意味著管網(wǎng)要面臨更大的流量以及壓力負(fù)荷。為此,他們對(duì)從核電站廠外到各個(gè)熱力公司的全市單線46公里的配套管網(wǎng)進(jìn)行了雙線全部定制化“換新升級(jí)”。

辛張波向記者介紹市政配套管網(wǎng)改造情況
比如,管道直徑增加至1米,管道壁厚增至1.2厘米,是以前的將近兩倍。同時(shí),保溫層從以往的現(xiàn)場手工操作,轉(zhuǎn)為直接在工廠完成一體化預(yù)制。
這些技術(shù)改進(jìn),大大提升了管網(wǎng)的承壓、保溫能力,從而有效降低了熱損失,保證了供熱效果。據(jù)了解,根據(jù)初步預(yù)測,今年海陽核能供暖熱損耗在在8%-9%左右,有望低于10%,對(duì)于長輸管網(wǎng)來說,已經(jīng)十分可觀。
此外,記者了解到,不僅管道硬件材料升級(jí),當(dāng)?shù)剡\(yùn)送核能供暖熱水的配套管網(wǎng)還首次實(shí)現(xiàn)了智能化。“我們的管網(wǎng)搭載了溫度感應(yīng)裝置,一旦管道出現(xiàn)泄漏,第一時(shí)間自動(dòng)向總控室發(fā)送報(bào)警信號(hào),確保進(jìn)行及時(shí)、有效的處置。”辛張波介紹道。
熱企>>>再也不用擔(dān)心設(shè)備故障,一年省下生產(chǎn)成本300萬
從燒煤到用上核能,清潔能源在為用戶提供更好的體驗(yàn)的同時(shí),也推動(dòng)著傳統(tǒng)熱力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
在海陽市海源能源有限公司,新建的海陽市450萬㎡核能供熱項(xiàng)目調(diào)度中心即將于11月底完成建設(shè),投入使用。在企業(yè)負(fù)責(zé)人趙新看來,隨著海陽市核能供暖實(shí)現(xiàn)全覆蓋,企業(yè)的“紅利期”才剛剛開始。“比如2019年,我們將原有的65噸級(jí)鍋爐房拆除,改建為核能供暖在熱力公司的換熱首站,看似企業(yè)需要負(fù)擔(dān)短期改造成本,但是長遠(yuǎn)來看,對(duì)于企業(yè)的經(jīng)營助益很大。”他告訴記者,以往冬季供暖,特別是遇到極寒天氣時(shí),脫硫設(shè)備、鍋爐設(shè)備等故障率就會(huì)明顯升高,因?yàn)橐獙?duì)故障設(shè)備進(jìn)行搶修,企業(yè)工作人員加班幾乎是常態(tài),時(shí)常要工作至深夜十一二點(diǎn),這樣不僅加重了企業(yè)的生產(chǎn)成本,更影響了用戶的用熱體驗(yàn)。而使用核能供熱后,不再使用原來的鍋爐及環(huán)保設(shè)備,以前需要9人一組三班倒的鍋爐房,變成了無人值守的換熱站,只需要進(jìn)行常規(guī)巡視即可。如此一來,節(jié)省了電費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、環(huán)保支出以及人力成本,有效降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。以一個(gè)供熱季為例,他的企業(yè)在環(huán)保、用電、人工等方面的成本節(jié)省可達(dá)300萬元。
熱力公司內(nèi)的換熱站實(shí)現(xiàn)無人值守
更為重要的是,不再因環(huán)保指標(biāo)、鍋爐設(shè)備檢修等各種問題影響供熱,用戶獲得了更加舒心的用暖體驗(yàn),企業(yè)也得以有更多精力投入生產(chǎn)效率的改進(jìn)提升上。“我們將核能供熱首站控制系統(tǒng)納入智慧熱網(wǎng)調(diào)度管控平臺(tái),對(duì)核能熱源、輸配系統(tǒng)以及終端用戶的供熱環(huán)節(jié)進(jìn)行參數(shù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析與智能管控,同時(shí)根據(jù)天氣變化,適時(shí)進(jìn)行溫度調(diào)控,實(shí)現(xiàn)智慧供熱、科學(xué)供熱和穩(wěn)定供熱,使供熱能力、供熱質(zhì)量達(dá)到前所未有的新水平。”趙新表示。
換熱站內(nèi)的壓力表
據(jù)介紹,全國首個(gè)“零碳”供暖城市僅僅是海陽核能綜合利用的開端,未來,海陽將擁有2億㎡的供熱能力,遠(yuǎn)期規(guī)劃為煙青威地區(qū)提供強(qiáng)有力的清潔能源保障。同時(shí),通過積極探索推進(jìn)核能海水淡化工程,推動(dòng)核能“水熱同傳”、儲(chǔ)熱、電儲(chǔ)能、電解制氫等多業(yè)態(tài)發(fā)展,推動(dòng)核能綜合利用與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)改善相融共進(jìn),全力推動(dòng)新能源綜合利用示范市建設(shè),核能作為清潔能源的更多全新“玩法”也將陸續(xù)落地,從而為助力膠東、全省乃至全國節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)境改善展現(xiàn)海陽擔(dān)當(dāng)、貢獻(xiàn)海陽力量。
深思考>>> 北方供暖季的糾結(jié)與挑戰(zhàn)
入冬后,北方多地突降大雪,驟冷的天氣和如期而至的暖氣讓人再度面對(duì)城市供暖與氣候變化的糾結(jié)與挑戰(zhàn)。城市人口聚集,冬季北方的供暖需求上升,面對(duì)雙碳目標(biāo)和日漸高企的傳統(tǒng)能源成本,如何轉(zhuǎn)換供暖方式以減少能源消耗和二氧化碳排放,已經(jīng)成為一個(gè)城市在規(guī)劃未來發(fā)展路徑時(shí)的必答題。
公開資料顯示,目前中國煤炭消耗中,電力行業(yè)占用大約一半,然后是鋼鐵水泥這樣的重工業(yè),第三個(gè)領(lǐng)域就在于每年冬季供暖。
在這一方面,中國為了環(huán)保減排已經(jīng)采取了一些有力措施,比如淘汰了一批小規(guī)模燃煤鍋爐,只留下規(guī)模效率高的鍋爐,另外采取燃料氣代的方式,以前燒煤取暖,現(xiàn)在使用天然氣,雖然沒有完全解決碳排放問題,但有效改善了空氣質(zhì)量。還有,包括青島在內(nèi)很多城市已經(jīng)用熱電廠產(chǎn)生的余熱來供暖,提高了整個(gè)熱電廠使用燃煤的能源效率。
在尋找更加清潔高效的替代能源上,海陽率先布局的核能供暖無疑是一大突破。
中國科學(xué)院院士王乃彥表示,核能供熱是綠色清潔能源,它非常干凈,沒有二氧化碳、二氧化硫的排放,對(duì)于供暖省份來講,用清潔能源替代燒煤,意義較大。
從環(huán)保角度來看,以海陽的“暖核一號(hào)”為例,項(xiàng)目投運(yùn)后海陽核電1號(hào)機(jī)組成為世界上最大的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,取代了當(dāng)?shù)?2臺(tái)燃煤鍋爐,每個(gè)供暖季預(yù)計(jì)節(jié)約原煤10萬噸,減排二氧化碳18萬噸、煙塵691噸、氮氧化物1123噸、二氧化硫1188噸、相當(dāng)于種植闊葉林1000公頃,同時(shí)減少向環(huán)境排放熱量130萬吉焦,有效改善區(qū)域供暖季大氣環(huán)境和海洋生態(tài)環(huán)境。
從經(jīng)濟(jì)成本來說,專家分析,核能供熱建設(shè)初期,投資遠(yuǎn)高于同規(guī)模燃煤鍋爐,但建成后運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐,核能供熱每年核燃料的運(yùn)輸量約為煤量的十萬分之一,且使用壽命可達(dá)60至80年,是燃煤鍋爐的3至4倍。
“零碳”供暖,膠東地市將“破圈”
經(jīng)過3年試點(diǎn),海陽城市實(shí)現(xiàn)了核能供暖全覆蓋,如今,這一全新的取暖方式有了向周邊擴(kuò)展的動(dòng)作。
在今年8月發(fā)布的《山東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中,實(shí)施核能積極有序開發(fā)利用行動(dòng)被放在突出位置。其中關(guān)于核能供熱方面,規(guī)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(xiàn)海陽市450萬平方米核能供熱“全覆蓋”,打造全國首個(gè)“零碳”供暖城市;積極推進(jìn)海陽核電向煙臺(tái)市區(qū)、青島即墨等地跨區(qū)域供熱。
顯然,海陽已經(jīng)提前完成了核能供熱“全覆蓋”,推進(jìn)海陽核電向煙臺(tái)市區(qū)、青島即墨等地跨區(qū)域供熱也自然被提上議事日程。
在今年9月山東省政府印發(fā)的《落實(shí)“六穩(wěn)”“六保”促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展政策清單(第四批)》(以下簡稱《清單》)中專門提到,將大力支持新能源發(fā)展,聚焦海上風(fēng)電基地建設(shè)、核能供暖、分布式光伏規(guī)模化開發(fā)、氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展等,制定激勵(lì)性政策,創(chuàng)新促進(jìn)新能源發(fā)展的體制機(jī)制。《清單》要求,圍繞核能開發(fā)應(yīng)用,強(qiáng)化政府性推動(dòng)作用,整合膠東半島地區(qū)熱力市場資源,在具備條件的地區(qū)優(yōu)先采用核能供暖,2021年年底前青島、煙臺(tái)、威海3市將核能供暖納入城市供暖規(guī)劃,3市參照不高于“煤改氣、煤改電”清潔供暖補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)制定符合本地實(shí)際的核能供暖支持政策。
記者在海陽采訪時(shí),山東核電相關(guān)專家介紹,遠(yuǎn)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(wěn)定運(yùn)行等問題,目前山東核電在開展相關(guān)科研工作以及水熱耦合的研究,積極探索和實(shí)踐。后續(xù),隨著科研工作的深入開展,將通過設(shè)計(jì)優(yōu)化,新技術(shù)的應(yīng)用及新材料的選擇等,進(jìn)一步提高效率,降低成本。
對(duì)于最關(guān)鍵的熱源供應(yīng)問題,仍以海陽為例,早在2019年該市就試點(diǎn)成功了70萬平方米供熱項(xiàng)目,經(jīng)過短短兩年的試點(diǎn)和機(jī)組管網(wǎng)改造,今年就實(shí)現(xiàn)了450萬平方米供熱。 目前“暖核一號(hào)”3000萬平方米供熱科研工程正在推進(jìn)當(dāng)中,進(jìn)展順利,計(jì)劃于2022年開工,2023年投產(chǎn)。屆時(shí),項(xiàng)目可覆蓋方圓130公里,可達(dá)煙臺(tái)、青島主城區(qū)。
而未來更大規(guī)劃2億平方米的供熱項(xiàng)目也在規(guī)劃中,隨著后續(xù)機(jī)組的開工建設(shè),更大供熱范圍的供熱項(xiàng)目也會(huì)逐步開展。2億平方米核能供熱項(xiàng)目投產(chǎn)后,將更大面積的替代青島、煙臺(tái)的主城區(qū)的供暖。山東核電將會(huì)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展及地方政府的規(guī)劃,穩(wěn)妥有序的開展相關(guān)工作。
對(duì)于青煙威核能供暖的時(shí)間表問題,供暖及管網(wǎng)企業(yè)表示,這不僅取決于核能熱源的建設(shè),更取決于不同城市的整體供暖規(guī)劃。“跨區(qū)域供暖還要涉及市政規(guī)劃、管網(wǎng)鋪設(shè)、熱企銜接、費(fèi)用核算等等一系列問題,這些問題雖然不是技術(shù)性難題,但可能比攻克技術(shù)難題還要耗費(fèi)功夫。”
可喜的是,在膠東經(jīng)濟(jì)圈一體化的推動(dòng)下,跨區(qū)域核能供暖問題除了頂層規(guī)劃,城市之間也已經(jīng)走動(dòng)起來。記者在海陽采訪得知,去年供暖季,青島住建部門有關(guān)負(fù)責(zé)人就曾就核能供暖問題專門到海陽調(diào)研對(duì)接。
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