核能綜合利用迎來換擋提速

“《政府工作報告》中明確提出，在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電?！e極’意味著核電不再被動地作為填平補缺的電源品種，將主動發(fā)揮不可或缺的作用?！敝泻藨?zhàn)略規(guī)劃研究總院副書記、副院長白云生日前在中國核學會核能綜合利用分會成立大會暨零碳綠色發(fā)展高層次人才論壇上指出，核電的功能定位，將由戰(zhàn)略性的少量補充逐漸演變?yōu)楸Ｕ想娏ο到y(tǒng)安全、為低碳清潔電量供給與多能源互補綜合利用的強力支持。

碳達峰、碳中和目標提出后，核能在未來低碳經(jīng)濟、低碳社會中的作用不容忽視。記者了解到，除發(fā)電外，核能在供熱、海水淡化、制氫等多領(lǐng)域的探索正在換擋提速。

    核能供熱逐漸擴圍

2019-2020采暖季，山東海陽核電建成投運供熱范圍70萬平方米的國內(nèi)首個核能供熱項目，并成功實現(xiàn)核能供熱示范運行。今年2月19日，山東省能源局發(fā)布的《2021年全省能源工作指導意見》對海陽核電的供熱模式給予肯定，并明確提出，清潔取暖方面，推廣北方地區(qū)清潔取暖“山東模式”。建成國家能源核能供熱商用示范二期工程，實現(xiàn)海陽市450萬平方米核能供暖“全覆蓋”，打造全國“零碳”供暖示范城市。積極開展膠東半島地區(qū)核能綜合利用規(guī)劃研究。

“實踐證明，相比于其他供暖方式，核能供熱具有清潔低碳、運行穩(wěn)定、經(jīng)濟可行等多重優(yōu)勢，是當前不可多得、可實現(xiàn)替代一次能源，滿足大規(guī)模集中供暖基本負荷需求的重要供熱形式，市場空間巨大。”山東核電有限公司高級工程師張真介紹，“若進一步優(yōu)化熱力管網(wǎng)建設(shè)，做到冬可采暖夏可制冷，可進一步提高運營經(jīng)濟性，降低供熱成本。”

海陽核電在核能供熱取得的突破，也給業(yè)內(nèi)提供了可參照的案例。記者了解到，除海陽核電外，目前已有多個核電基地啟動核能供熱相關(guān)研究。田灣核電站已啟動為周邊提供熱力和工業(yè)用汽的相關(guān)工作，徐大堡核電站一期工程計劃向距離廠址18公里的綏中縣城實施區(qū)域供熱，紅沿河核電也已經(jīng)開展了相關(guān)工作。此外，秦山核電去年7月發(fā)布《秦山核電能綜合利用項目可行性研究招標公告》，要求中標企業(yè)結(jié)合核電機組特性及民用建筑供暖節(jié)能改造、工業(yè)用汽等開展可行性研究。

水熱聯(lián)供示范項目正在建設(shè)

除供熱外，海陽核電去年上半年完成了日產(chǎn)30萬噸大型海水淡化項目的可行性研究工作，并已通過專家審查。

與冬季取暖需求一樣，缺乏淡水資源也是北方地區(qū)普遍存在的問題，有專家指出，淡水已成為經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展不可忽略的瓶頸，而海水淡化是核能行業(yè)繼供熱之后尋求綜合利用模式的又一重要探索。

“根據(jù)規(guī)劃測算，利用我國沿海核電余熱，未來可滿足沿海至內(nèi)陸150-200公里范圍內(nèi)近50億平方米建筑冬季供熱需求，占我國北方未來城鎮(zhèn)建筑供熱總量的1/4?！鼻迦A大學教授付林指出，“不僅如此，如果利用水熱同產(chǎn)同送技術(shù)，在供暖同時還可產(chǎn)生淡水70億噸以上，能滿足區(qū)域內(nèi)約50%的淡水需求?！?

付林所說的“水熱同產(chǎn)同送”技術(shù)，首先是用發(fā)電余熱加熱海水，再用產(chǎn)生的蒸汽加熱熱網(wǎng)，這些蒸汽冷卻后即成為淡水?！肮岬耐瑫r，利用溫差驅(qū)動海水淡化，相比傳統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，水熱同產(chǎn)在供熱同時生產(chǎn)淡水，且沒有額外消耗蒸汽，投資與常規(guī)海水淡化技術(shù)相當。”付林說，“送出時，僅需單根長輸管線輸送熱淡水，水和能量同時輸送，省去回水管道，可以大幅降低長輸管網(wǎng)投資，節(jié)約水泵電耗，比傳統(tǒng)長輸供熱成本降低40%?！?

付林透露，這一技術(shù)正在研發(fā)當中。根據(jù)測算，如果海陽核電全面實施水熱聯(lián)供技術(shù)，在滿足近4億平方米建筑的冬季采暖的同時，每個采暖季可提供淡水3億噸，能夠極大緩解煙臺、威海、青島等周邊地區(qū)的冬季采暖及淡水需求。“目前正在海陽核電建設(shè)日產(chǎn)120噸熱淡水、供熱面積1萬平方米的小型示范工程，為將來大規(guī)模推廣應用積累經(jīng)驗與技術(shù)?！?

   核電“減碳”地位持續(xù)加強

隨著減碳目標提出，二氧化碳排放逐漸取代常規(guī)污染物排放，成為能源電力行業(yè)發(fā)揮社會效益的主要抓手，北方各省在強調(diào)“清潔取暖”的同時，也將“低碳”“零碳”提上日程?！澳壳埃济哄仩t、燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)在我國各類熱源當中占比超過70%，供熱結(jié)構(gòu)仍以煤為主。而碳達峰、碳中和目標的提出，意味著傳統(tǒng)能源消費結(jié)構(gòu)要發(fā)生改變?！备读直硎?。

白云生認為，隨著能源電力系統(tǒng)清潔低碳化轉(zhuǎn)型加快以及煤電的逐步退出，核電作為“零碳”能源體系的基荷電源，支撐電網(wǎng)消納高比例新能源的作用正在凸顯，核電與“風光”等新能源協(xié)同發(fā)展的局面將加快形成。

“縱向看，核能綜合利用需要新興技術(shù)深入精細化推進，持續(xù)挖掘傳統(tǒng)核能綜合利用潛力?！敝袕V核工程有限公司設(shè)計院高級工程師侯平利認為，核能綜合利用不應局限于單一維度之內(nèi)，“橫向看，核能應與其他新能源橫向廣泛聯(lián)合，大力推動以核能為中心的多能互補綜合能源利用系統(tǒng)的應用，輸出輔助服務(wù)產(chǎn)品，提升核能友好度，并進一步提升核能系統(tǒng)在整個能源系統(tǒng)中的價值。”

上海核工程研究設(shè)計院高級經(jīng)濟師張帆則指出，目前的碳交易體系尚未將核電納入，未來有必要設(shè)計核電參與全國碳排放權(quán)交易的商業(yè)模式，包括碳減排量交易模式、碳減排量貨幣金融化融資模式等。“如能將核電的減排量納入交易范圍，可進一步發(fā)揮核電作為清潔低碳能源的作用，極大提升其經(jīng)濟性。推動核電參與碳排放權(quán)交易，實現(xiàn)核能‘售電售熱+售碳減排’雙軌制，也有利于實現(xiàn)‘多建、多發(fā)、更合理定價’?！?