核能供热：清洁取暖、治理雾霾的新手段

核能供热，就是从核电机组中抽取高温高压蒸汽作为热源，采用多级换热技术，借助换热站实现水汽换热、水水换热，通过多个回路的运行，最后通过市政供热管网将热量传递给用户。核能供热是以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方式。它是解决城市能源供应、减轻运输压力和消除烧煤造成的环境污染的一种新途径。城市集中供热所需温度不高，现有的核能技术较易满足要求。目前，正在发展的有3 种核能供热方式：一是城市集中供热专用低温供热堆。这种堆的压力为1～2 兆帕，可以输出100°C 左右的热水供城市应用。由于反应堆工作参数低，安全性好，可建造在城市近郊。二是核热电站。它和普通热电站原理相似，只是用核反应堆代替矿物燃料锅炉。核热电站反应堆工作参数高，必须按照电站选址规程建在远离居民区的地点，这使其发展在一定程度上受限。三是化学热管远程核供热系统。它利用高温气冷堆产生的900°C 左右的高温热源进行可逆反应，并在常温下通过管道送到用户，在再生(甲烷化)装置中产生逆反应放出化学热，供用户应用。这种方法可将核热送到远处供大片地区使用。

聚焦：清洁取暖的必然需求、治理雾霾的

2019 年11 月15 日，“全国首个核能商业供热项目”山东海阳核能供热项目一期工程第一阶段正式投用。70 万平方米居民和公共建筑用上清洁能源， 告别烧煤取暖的历史，开辟了核能综合利用的新纪元。核能供热并非新概念，其历史最早可追溯至上世纪 60 年代，世界上第一个实现民用核能供热的核电站——瑞典原型核动力反应堆 Agesta 实现连续供热10 年。到了上世纪70 年代，俄罗斯、保加利亚、瑞士、罗马尼亚等国就开发建造了很多核供热系统，作为区域集中供热或工业供热热源。

我国城市集中供热始于 20 世纪 50 年代，改革开放后集中供暖大面积铺开。2018 年，我国电力行业供热年消耗 2.55 亿吨标煤，供热耗煤成为冬季雾霾的重要叠加成因。近年来，北方地区每到冬季取暖季频受雾霾困扰，利用核能开展清洁供暖成为中国调整能源结构、治理雾霾等问题的现实选择。

海阳核能供热项目一期工程第一阶段是通过厂内换热首站向地方热力公司——丰源热力提供热源，再由丰源热力换热站、热力管网系统向用户供热。目前实施的 70 万平方米核能供热，据测算每年可节约2.32 万吨标煤，减排222 吨烟尘、382 吨二氧化硫、362 吨氮氧化物以及6 万吨二氧化碳，相当于减少约5 台10 吨的燃煤锅炉。

作为全国首个核能商业供热，海阳核能供热项目是创造性落实习总书记关于“加快推进北方地区冬季清洁取暖”的重要指示精神的有力举措，是推动《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021 年)》实施的良好实践，还为核电行业开拓核能综合利用领域作出了有益的尝试和探索。

此举开创了国内核能商业供热的先河，为实现北方地区冬季清洁取暖提供了全新的“国家电投+ 山东方案”，标志着国家电投清洁能源战略再次取得新成果，山东省核能产业发展再上新台阶。

日前，国家核电、上海核工院先后与国核吉林核电有限公司、国家电投黑龙江分公司签署《吉林白山核能供热项目总承包框架协议》和《国家电投佳木斯综合智慧核能供热示范项目工程总承包框架协议》。这是山东海阳核电核能供热项目之外，国家电投近年来在东北地区布局的核能供热项目。预计在 2030 年前，国家电投将依托海阳核电及新核电基地，同时联合其他清洁能源供热方式，替代胶东半岛所有燃煤锅炉供热。

分析：海阳核能供热，在国内可复制吗?

截至2019 年9 月底，我国大陆地区共运行核电机组 47 台，分布在南至海南昌江、北至辽宁红沿河的沿海地带。从核电机组分布的省份来看，广东、浙江、福建的核电装机容量位列前三，秦岭淮河线以北地区的在建在运核电站有江苏连云港田湾核电、山东烟台海阳核电、山东威海荣成核电、辽宁大连红沿河核电。

国家电投科技与创新部副主任赵伟明表示，我国核电机组大多分布在秦岭淮河线以南的沿海地区，地处亚热带，冬季短且少严寒。如果将此区域核电站进行供热改造，那经济性提升不明显，而在东北地区沿海的核电机组具有较大提升空间。

统计公报显示，胶东半岛青岛、烟台、威海三市2018 年末常住人口总数约 1934 万人，2018 年地区生产总值(GDP)23475 亿元。经济发展水平、人口密度、地形情况、已有在建在运项目的核电基地布局， 共同促成了大型商用核电厂热电联产在胶东半岛的现实可行性。

“核电不可能包打天下。” 山东核电董事长吴放表示，远期整个胶东地区的清洁取暖实际上是以核能供热为基础的，搭配风电、光伏及储能作调峰。“胶东半岛一旦能以这种以核为主、多能互补的方式解决供暖问题，辽东半岛也将效仿，两者地理位置、形状、气候相似。”位于辽宁西部沿海葫芦岛市仍待官方核准正式开工的徐大堡核电站也有类似规划。

目前，核能供暖推广面临 4 个难点：一是确保核能供暖的安全性需要开展大量工作。二是内陆地区核电发展因为缺少冷却水而运行困难。三是核反应堆需要建在无人居住的海边，或者周围一定范围内没有人烟的区域，建设如此长的导热设施，热量在传导过程中的耗损有多大，目前尚需进一步研究。四是热能作为核能的副产物，目前人类只能通过热转换的方法提取能量，其能量并不是直接成为供暖的动力;核能主要用于发电，而供热只是发电过程中的部分产物，有多大的转换量目前科学界并没有一致的定论。

预见：核能为全球能源革命贡献更多力量当前，全球性的能源短缺、环境污染、气候变暖正日益困扰着人类社会。开发核能是应对全球气候变化的重要手段，是推进生态文明、建设美丽世界的有效途径。在我国经济快速增长的背景下，由于能源资源有限、能源消费高居世界前列，清洁、安全、高效的核能是推进低碳可持续发展的重要力 量。因此大力发展核能，可为全球能源革命贡献更多力量。

2019 年 12 月 11 日人民日报海外版刊发的《探访全国首个核能商业供热项目——核能供热，暖和又干净》的文章指出，核能供热建设初期，投资远高于同规模燃煤锅炉，但建成后运行成本远低于燃煤锅炉，且使用寿命可达 60 至 80 年，是燃煤锅炉的 3至 4 倍。前期发挥的是社会效益和环保效益，到后期经济效益才会逐渐显现。

国家电投董事长钱智民认为，应以核能为基础，通过核能发电、核能供热、海水淡化、电储能和光储一体、氢能等多能互补、联合高效运行，实现核电向核能拓展、单一核能向多能综合利用拓展。

《中国核能发展报告2019》蓝皮书指出，我国清洁能源产业稳步壮大，核电在能源转型中的作用更加凸显;自主掌握核心技术对我国更为关键，核科技发展仍需大力投入和协同创新;核能全产业链稳步发展，但部分环节亟需加快推进;核能与地方经济融合发展成为发展新常态，公众沟通与核科普宣传尤为重要。