中國核電世界第一方陣 除了發電，核能還有這么多用途

除了發電，核能還有這么多用處

近來，國家動力局發布1-6月份全國電力工業統計數據。上半年，全國發電裝機容量約24.4億千瓦，其中核電5553萬千瓦，約占2.3%，同比增長6.5%。作為清潔動力的核電，正在我國經濟社會發展中發揮越來越大的效果。

我國核電發展盡管起步晚，但從無到有、從小到大，形成了高水平的工業立異鏈和工業鏈，其技能水平和綜合實力現已躋身世界第一方陣。近年來，除了出產電力外，核能還使用于城市供暖、工業供汽、海水淡化、組成燃料等諸多場景。

中核集團旗下我國核電核能開發事業部副總經理于開治承受本報采訪時表明，核裂變進程開釋出大量熱能，能夠較好匹配工業出產進程中對高溫工藝熱參數的需求。核能綜合運用，便是符合各類使用場景，或將熱能轉化為電能或直接供應高溫工藝熱，經過能量的梯級運用，完結科學用能，有助于進步動力運用效率。未來，核能將從“單一型選手”轉向“全能型輔佐”，為綠色低碳發展奉獻更多“核”力氣。

為工業供汽安全又節能

用核能燒開水發電，一直是許多網友對核電的風趣比方，而這種類比也從本質上道出了核電站的發電原理。于開治解說，核電站發電主要是依托核裂變開釋能量，將水加熱轉化為蒸汽，從而驅動汽輪機發電。這其中，蒸汽不光能夠用來發電，在工業出產中相同大有用處。

5月27日，經過3個月樁基施工建造，第一罐混凝土在田灣核電蒸汽供能項目動力站正式澆筑，標志著全國首個工業用處核能供汽工程——中核集團田灣核電蒸汽供能項目全面拉開建造帷幕。該工程由江蘇核電有限公司、連云港市徐圩新區石化基地聯合展開，選用中核集團田灣核電3、4號機組蒸汽作為熱源，將蒸汽運送至連云港石化工業基地進行工業出產運用，估計2023年末投產供汽。項目建成后年供汽量達480萬噸，可完結每年削減焚燒標準煤40萬噸。

“高溫高壓蒸汽是化工出產不可或缺的要素。目前我國化工職業的工業蒸汽主要來自燃煤電廠或自備燃煤鍋爐，選用核能供汽將有效下降能耗、削減碳排放。”中核集團江蘇核電維修總經理、工程負責人劉永生說。

不少人關注，核能供汽的安全性如何確保?劉永生介紹，加熱的工業蒸汽經由獨立阻隔回路運送，從規劃源頭上確保了核能供汽清潔的安全。整個進程中，只有熱量交流，不存在介質的連通，保證核能供汽清潔安全可靠。而且，經過管道預制架空蒸汽保溫計劃等措施，能操控每公里溫度丟失小于2℃、壓降0.03兆帕(Mpa)以內，有效操控蒸汽長距離傳輸進程中溫度和壓力的丟失，滿意連云港石化工業基地工業用汽需求。

不只是石化工業，工業用熱或蒸汽有著廣泛需求。例如，在造紙職業，紙張出產中一些化學藥品的加熱溶解需求運用蒸汽，加工成型等程序也離不開蒸汽。在紡織印染職業，不論是染色、烘干還是漿紗、印染等進程，都離不開蒸汽的支撐和合作。在橡膠職業，橡膠的壓延、硫化、枯燥等工藝都要運用蒸汽。在制藥職業，制藥時需求用大量的工業蒸汽和純蒸汽對原材料、器械和設備進行高溫滅菌，枯燥、壓片、制粒等工藝也需求蒸汽支撐。在有色金屬職業，新動力鋰電池的制作，相同需求運用蒸汽以確保反響溫度。

就在7月15日，浙江海鹽核能供熱演示工程(二階段)工業供熱項目順利開工，估計本年8月底建成，可供應24小時熱能供應保證，年工業供熱約28.8萬吉焦。此舉相當于節省標準煤約1萬噸，減排二氧化碳排放約2.4萬噸，將完結工業發展和節能降碳雙贏。今后，越來越多職業將用上核能供的蒸汽。

為居民供熱清潔又溫暖

與為工業供應蒸汽的原理相似，核能也為居民在冬日送去暖氣。浙江海鹽核能供熱演示工程的一階段便是民用供暖工程。事實上，在去年冬季，我國一南一北兩座小城——浙江海鹽、山東海陽都現已用上了核能供暖。

2021年11月9日，海陽提早進入供暖季，新老城區居民用上了核能供熱，供熱面積達450萬平方米。依托“暖核一號”供應的清潔熱量，海陽市告別了延續多年的燃煤取暖前史，成為全國首個零碳供暖城市。

作為全國首創，核能供熱項目并沒有現成的經驗能夠參考，技能攻關的每一步都是在發明前史。“清潔電”能否產出“清潔熱”?為堆集經驗、打造樣板，山東核電凝聚了我國核能職業協會、清華大學、電力規劃規劃總院等“大咖級”專家部隊，對工程可研報告進行評定，經過嚴重的質詢、評論，技能計劃獲得專家一致認可。

2019年7月10日，海陽核能供熱一期項目正式開工，工程內容包括核能供熱換熱首站建造和15公里主管網鋪設，當年9月30日悉數完工。2019—2020年的供暖季，海陽市臨港、度假區和核電工業園70萬平方米共7757戶用上了核能供熱，整個供暖季運轉平穩順利，狀況良好，用戶室溫適合，遭到廣闊用戶和社會各界的好評。2020年，山東核電又開啟了推動大規模長距離供熱的研討工作。2021年11月9日，核能綜合運用帶來的暖流運送到海陽市的千家萬戶。

“剛供暖，家里溫度就達到了23℃。”海陽金陽海岸花園小區居民成京增說。有了核能供熱，居民住宅的供暖費也由原有的22元/平方米降到21元/平方米。

緊接著，在2021年12月3日，全國南邊首個核能供暖項目——浙江海鹽核能供熱演示工程一階段正式投運，供暖面積達46萬平方米。海鹽核電新村、核電南苑、楓葉新村3個小區的近4000戶居民首先“嘗鮮”，用上了零碳、清潔、高效的“核暖氣”。這也意味著我國南邊開啟了核能供暖的前史，從此過冬抗寒再也不靠“抖”。

到2022年4月，演示項目完結首個供暖季任務，繼續安全安穩為近4000戶居民供熱100天，在供熱質量提升的一起，供熱價格較曩昔下降了約1/3。據測算，到“十四五”末，項目悉數建成投運后，能夠滿意海鹽約400萬平方米供暖需求，相對于南邊區域的電取暖方法，每年可節省電能消耗1.96億度。

核能供暖不僅清潔，還很安全。“核能供暖是從核電機組抽取部分蒸汽，經過換熱站進行多次加熱，整個進程只有蒸汽加熱水、水加熱水兩個進程。”秦山核電黨委書記、董事長黃潛說，核電站與用戶之間有多道回路阻隔，每個回路間只有熱量的傳遞，沒有水的交流，更不會有放射性物質進入暖氣管道，熱水也只在小區內封閉循環，與核電站層層阻隔，沒有任何觸摸。

在秦山核電總經理鄒正宇看來，核能供熱項目運用秦山核電基地機組冬季剩余熱功率，在不影響機組原有發電量和安全功能的前提下，向海鹽縣公建造施、居民小區及工業園區供應大規模安全、零碳、經濟的核能供暖，真實完結了當地居民、地方政府、核電企業及生態環保的多方共贏。

立異遠不止于此。在泳池式研討堆50多年安全安穩運轉基礎上，中核集團針對北方城市供暖自主開發了一種安全經濟、綠色環保的堆型產品——“燕龍”泳池堆。于開治介紹，“燕龍”泳池堆具有固有安全性高、清潔環保、管網適配性強等杰出特色。一座400兆瓦的“燕龍”低溫供熱堆，供暖建筑面積達2000萬平方米，可覆蓋20萬個家庭。

目前，“燕龍”泳池式低溫供熱堆演示工程已列入吉林省“十四五”規劃。專家表明，在附近沒有核電站的一些區域，泳池式低溫供熱堆非常適合，它的安全系數較高，能夠滿意必定范圍內的供熱需求，還能夠處理散煤供熱帶來的大氣污染問題。

多范疇使用注入核能力氣

前不久，全球首批商用堆碳-14輻照出產靶件，在中核集團旗下我國核電控股的秦山核電三廠2號重水堆機組入堆，開端商用堆出產碳-14同位素，估計將在2024年開端向商場供貨，產值可滿意國內需求。這是核能綜合運用的又一重要打破。

什么是碳-14?它能夠用來干什么?和咱們的生活又有什么關系?原來，自然界中存在的碳，比方常見的石墨、鉆石、鉛筆芯等，都是碳-12。此外，它還有一些同位素“兄弟”，比方碳-11、碳-13以及碳-14，它們的原子核里都有6個質子，而中子數卻不同。碳-12很安穩，碳-14則具有放射性。

“運用碳-14的放射性進行符號和檢測，能夠檢測幽門螺桿菌、展開藥物代謝動力學研討。”中核集團秦山核電高級工程師孟智良介紹，碳-14常常被用作符號物，廣泛使用于農業、化學、醫學、生物學等范疇。比方在農藥中參加碳-14，后期經過檢測農作物上碳-14的含量，就能夠判斷出農藥的殘留量。

中核集團秦山核電正高級工程師樊申介紹，此前，我國曾選用過用于實驗研討的小型反響堆來出產碳-14，可是產值小，出產不連續，無法形成安穩的供應。此次運用商用核電機組，能夠長期保持高功率安穩運轉，連續出產碳-14。

“就拿幽門螺桿菌的確診與追蹤來說，目前我國每年的幽門螺桿菌檢測需求超越3000萬人次，商場不容小覷。”于開治表明，中核集團在醫用同位素出產方面取得的重大打破，將有效處理和緩解國內碳-14同位素供應問題，為樹立安穩自主的醫用同位素供應保證體系、提升公民健康水平作出新的奉獻。

除了充分運用現有核電機組展開核能綜合運用外，中核集團還經過科技立異，積極研制先進核能系統，拓展更多核能綜合運用的新場景。例如，2021年7月13日，中核集團海南昌江多用處模塊式小型堆科技演示工程正式開工建造，成為全球首個開工的陸上商用模塊化小型堆。

于開治介紹，“玲龍一號”(ACP100)技能，是中核集團經過10余年自主研制并具有自主知識產權的多功能模塊化小型壓水堆堆型，特色是小型化、模塊化、一體化、非能動，能夠作為清潔的分布式動力，在供電的一起可滿意海水淡化、區域供暖、工業供熱(冷)等多個范疇使用需求。

在我國核學會理事長王壽君看來，核能既具有可再生動力的零碳排放特性，又延續了化石動力不間斷安穩執役的特色，貼合大宗制作工藝的動力需求，應充分發揮大型壓水堆、高溫氣冷堆、模塊化小堆、低溫供熱堆等各自優勢，緊密結合用戶側綜合動力消費需求，樹立集供電、居民供暖、工業供汽、制氫、海水淡化、同位素出產等為一體的多能互補、多能聯供的區域綜合動力系統，為未來我國綠色低碳發展注入核能力氣。海外網作者：記者葉子

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