近段時(shí)間，核能供暖的話題很熱。11月9日，核能供暖在山東海陽(yáng)率先實(shí)現(xiàn)“全城覆蓋”，核能供熱逐漸走進(jìn)公眾視野。緊接著，12月3日，我國(guó)南方地區(qū)首個(gè)核能供熱項(xiàng)目—浙江海鹽核能供熱示范工程(一期)正式投運(yùn)。作為清潔供暖的實(shí)現(xiàn)途徑之一，核能供暖及其優(yōu)勢(shì)是咋實(shí)現(xiàn)的?安全嗎?取暖費(fèi)貴不貴?在環(huán)境保護(hù)方面能起多大作用?
“今年冬天我家用上了核能供暖，溫度穩(wěn)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(qū)，居民姜素芹家的溫度計(jì)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(jié)，山東各地陸續(xù)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(xiàn)了核能供暖，成為全國(guó)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(yīng)、環(huán)境污染等方面的擔(dān)憂。
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(qū)，萬(wàn)里碧空如洗，白云輕悠飄過(guò)，由遠(yuǎn)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(qū)的亞沙村小區(qū)里，居民刁文平家中溫暖如春，入戶玄關(guān)置物柜上的溫度計(jì)顯示，室內(nèi)溫度為26攝氏度，而當(dāng)日氣象部門所預(yù)報(bào)的海陽(yáng)當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁厥莻€(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(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(wěn)，相比過(guò)去鍋爐供暖，室溫還要高出三四攝氏度，“現(xiàn)在在家里基本上穿個(gè)短袖就夠了，穿長(zhǎng)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，他連連稱贊。
別看現(xiàn)在刁文平對(duì)核能供暖贊不絕口，最初聽(tīng)說(shuō)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。”他回憶道，因?yàn)榫用駛儚膩?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(dāng)初居民們最擔(dān)心的問(wèn)題。如今，這個(gè)問(wèn)題顯然有了答案。
小區(qū)居民對(duì)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(biāo)達(dá)成的重要實(shí)踐，核能供熱既不破壞藍(lán)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(xiàn)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(jiān)實(shí)一步。
供熱原理像“自熱小火鍋”
實(shí)現(xiàn)核能供暖全覆蓋的首要前提是確保安全，從設(shè)計(jì)論證到管線施工，甚至在核能供暖的各個(gè)環(huán)節(jié)，海陽(yáng)始終借助科技力量有序推進(jìn)，在國(guó)內(nèi)沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以參考的情況下先行先試。
“核能供暖，用戶與核電機(jī)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(jī)組抽取部分發(fā)電后的蒸汽作為熱源，通過(guò)廠內(nèi)換熱器換成高溫水，隨后經(jīng)管網(wǎng)多級(jí)換熱，抵達(dá)用戶終端。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(dǎo)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前，在線監(jiān)測(cè)和隔離裝置還會(huì)實(shí)施檢測(cè)，回路間采取壓差設(shè)計(jì)，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(qiáng)的高溫水順利輸送至熱力公司總換熱站，考驗(yàn)著市政一級(jí)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(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(yáng)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)海陽(yáng)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)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)實(shí)施了雙線全部定制化“換新升級(jí)”。
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(xiàn)場(chǎng)手工操作，現(xiàn)在轉(zhuǎn)為直接在工廠一體化預(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，有效降低了熱損失，保證了供熱效果。據(jù)初步預(yù)測(cè)，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(duì)于長(zhǎng)輸管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，已十分可觀。
不僅升級(jí)了管道硬件材料，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。辛張波說(shuō)：“我們的管網(wǎng)搭載了溫度感應(yīng)裝置，一旦出現(xiàn)管道泄漏問(wèn)題，第一時(shí)間自動(dòng)向總控室發(fā)送報(bào)警信號(hào)，確保及時(shí)、有效的處置。”
供暖季可節(jié)約燃煤10萬(wàn)噸
早在2018年8月，作為海陽(yáng)核電站的運(yùn)營(yíng)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(yáng)核電生產(chǎn)辦公場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)了核能供熱。此后，山東核電邀請(qǐng)了由中國(guó)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)”專家組建的隊(duì)伍，對(duì)海陽(yáng)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，技術(shù)方案獲得專家一致認(rèn)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(xiàng)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(xiàng)目正式開(kāi)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年至2020年供暖季時(shí)，海陽(yáng)市臨港、旅游度假區(qū)和核電產(chǎn)業(yè)園70萬(wàn)平方米共7757戶用戶使用上了核能供熱。作為國(guó)內(nèi)首個(gè)核能供熱商用工程，該項(xiàng)目被國(guó)家能源局命名為“國(guó)家能源核能供熱商用示范工程”。
隨著今年11月9日二期450萬(wàn)平方米核能供熱項(xiàng)目投入使用，海陽(yáng)城區(qū)全域核能供熱模式正式啟動(dòng)，海陽(yáng)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(wú)縫切換”。
“二期450萬(wàn)平方米核能供熱項(xiàng)目在提高能源利用效率、減少碳排放方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)保障北方清潔供熱、促進(jìn)碳中和目標(biāo)、改善區(qū)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記、董事長(zhǎng)吳放表示。
據(jù)測(cè)算，核能供暖取代了海陽(yáng)12臺(tái)燃煤鍋爐，每個(gè)供暖季減少耗電900萬(wàn)千瓦時(shí)，可節(jié)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(dāng)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，清潔能源在為用戶提供更好采暖體驗(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(yáng)市海源能源有限公司董事長(zhǎng)趙新看來(lái)，隨著海陽(yáng)市核能供暖實(shí)現(xiàn)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(jí)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(fù)擔(dān)改造成本，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)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(shè)備的故障率就會(huì)明顯升高，因?yàn)橐獡屝薰收显O(shè)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，更影響了用戶的用熱體驗(yàn)。
使用核能供熱后，不再采用原來(lái)的鍋爐及環(huán)保設(shè)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(guī)巡視即可。這樣一來(lái)，既節(jié)省了電費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、環(huán)保支出以及人力成本，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(jié)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(xiàng)目，不僅提高了機(jī)組熱效率，還給居民騰出了讓利空間。海陽(yáng)城區(qū)全域供暖啟動(dòng)后，海陽(yáng)市委、市政府堅(jiān)持“居民用暖價(jià)格不增加、政府財(cái)政負(fù)擔(dān)不增長(zhǎng)、熱力公司利益不受損、核電企業(yè)經(jīng)營(yíng)做貢獻(xiàn)、生態(tài)環(huán)保效益大提升”的原則推進(jìn)核能供熱項(xiàng)目建設(shè)，供暖費(fèi)每建筑平方米較往年下調(diào)了1元錢，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、更舒適的核能供熱。
跨區(qū)域供熱提上日程
短短3年間，海陽(yáng)核能供熱項(xiàng)目完成了從概念到設(shè)計(jì)規(guī)劃、落地實(shí)施、完善改進(jìn)的過(guò)程。中國(guó)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(duì)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(duì)海陽(yáng)核能供暖給予了“清潔、安全、穩(wěn)定、高效”的結(jié)論，項(xiàng)目被國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局在全國(guó)范圍內(nèi)示范推廣。
今年8月發(fā)布的《山東省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》中提出，實(shí)施核能積極有序開(kāi)發(fā)利用行動(dòng)。規(guī)劃要求加快核能供熱，全面建成國(guó)家能源核能供熱商用示范工程，實(shí)現(xiàn)海陽(yáng)市450萬(wàn)平方米核能供熱“全覆蓋”，打造全國(guó)首個(gè)“零碳”供暖城市;積極推進(jìn)海陽(yáng)核電向煙臺(tái)市區(qū)、青島即墨等地跨區(qū)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(tái)市區(qū)、青島即墨等地跨區(qū)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(wěn)”“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(qū)熱力市場(chǎng)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。
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(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(xù)，隨著科研工作的深入開(kāi)展，將通過(guò)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(shè)，更取決于不同城市的整體供暖規(guī)劃?？鐓^(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(fèi)功夫”。
目前“暖核一號(hào)”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(xiàng)目可覆蓋方圓130公里，可達(dá)煙臺(tái)、青島主城區(qū)。未來(lái)2億平方米的供熱項(xiàng)目也在規(guī)劃中，后續(xù)更大供熱范圍的供熱項(xiàng)目也會(huì)逐步開(kāi)展，將更大面積地替代青島、煙臺(tái)主城區(qū)的供暖。
記者在海陽(yáng)采訪時(shí)得知，去年供暖季，青島住建部門有關(guān)負(fù)責(zé)人曾就核能供暖問(wèn)題專門到海陽(yáng)調(diào)研對(duì)接，為了解決跨區(qū)域核能供暖問(wèn)題，城市之間已經(jīng)走動(dòng)起來(lái)了。
評(píng)論