山东核电凭何实现核能“双城”供暖？

海阳的核能供暖怎样实现?安全运行如何保障?跨区域核能供热如何协调?对生态环境又将产生哪些影响?记者走进山东核电，寻找问题的答案。

“隔离换热”“压差设计”，护航供热安全

核能蕴藏着巨大能量，1克浓缩铀-235的体积和一粒米差不多，但它在完全裂变后，能产生约等于2.8吨标准煤或1.8吨汽油完全燃烧所释放的能量。

在大多数人的印象中，核能最主要的应用就是发电。但事实上，核电站的发电原理与火电相似。“通俗地讲，可以理解为‘烧开水’，在核能发电过程中，会产生大量的热。”山东核电科普宣传员符铎向记者介绍道。

符铎还告诉记者，核裂变反应发生后，产生的巨大热量使水升高到较高的温度，这种可用于发电的能量属于“高级能量”。发过部分电的水蒸气还是“温暖”的，为“中级能量”，而海阳的核能供热就是利用这部分“中级能量”。

值得一提的是，2021年10月，《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，要积极稳妥推进核电余热供暖。海阳核电站正是通过利用核电余热，实现了清洁供暖。

只有热量的传递，没有水的交换，是山东核电保障核能供暖安全运行的关键。

国家电投核能发展总工程师、山东核电党委书记、董事长吴放告诉记者，核能供热的设计经过5次换热，最终将热量送到百姓家里。

“核能供热就像自热火锅，发热包并没有到装有食物的锅里，因为它有锅隔离。相当于隔了5层锅，保证供热的安全性。”吴放形象地比喻道，“另外，我们在核能供热中间第二、第三回路之间做了压差设计，让厂外的压力高于厂内，相当于在物理设计上用压力砌了一道墙，保证了核能供暖的安全。”

安全是发展的基础，让老百姓认可这份“安全”更为重要。回忆推进实现从海阳向乳山跨区域核能供热的过程，吴放曾收到一封这样的来信：“我们现在明白了，核辐射是看不见的，但可测量的，我们要求尽快实现乳山的核能供暖。”

据了解，山东核电将公众沟通与核能供暖一同谋划和部署，通过核能科普进机关、进社区、进校园等多种方式普及科普知识。组织“两代表一委员”、小区居民等多方公众代表，走进核电现场，实地感受核能供暖技术，让核能温暖千家万户。

攻科研，克难关，一核“双城”热电联供

“克服跨地级市供热管网地下铺设复杂环境，保证不同行政区域供热管网工程参数一致，是顺利实现跨区域核能供暖的前提条件。”吴放说。

他介绍，山东核电主要从抽汽改造和长距离输热两方面入手，在世界上首次开发并采用再热调节阀自动控制高压缸排汽压力，实现核能热电联供的新模式，研发出了适用于大规模抽汽供热的堆机电热控制、核能热电联供安全分析、大温差远距离换热等新技术，研制出了抽汽压力控制设备、湿蒸汽流量测量装置、核能热电联供模拟机等新设备，具有完全自主知识产权的技术创新，有效保障了大规模跨区域核能供热的顺利实现。

据悉，山东海阳核能历经5年多的科研攻关和工程实践，已实施科技项目21项，累计科研投入约2.6亿元，参与研究团队涵盖国内18家单位，参研人员近500人，取得授权专利和受理专利共计67个。

保环境，护生态，绿色核能清洁取暖

“本供暖季‘暖核一号’跨区域供暖面积覆盖乳山市主城区630万平方米，预计可替代原煤消耗23万吨，减排二氧化碳42万吨。可满足约40万人口的冬季清洁取暖需求。”吴放告诉记者。

与传统的化石能源等供暖方式相比，清洁、经济、稳定是核能供暖的特点。据数据显示，自“暖核一号”投运以来，海阳市供暖季空气中PM2.5下降了16%，天气优良率上升了17%，2摄氏度海洋温升面积缩减了25公顷，有效改善了周边大气和海洋生态环境。

事实上，以“暖核一号”核能供热二期工程为例，每个供暖季需要向外释放200万吉焦的清洁热能，其中，150万吉焦按照传统方式是要“废弃”掉的。核能供暖将这部分余热进行充分利用，最大限度地减小了对生态环境的影响。

“为了能够充分利用核电厂低品质的温排水余热资源，我们还开展了温排水培育红树林项目。目前，已经种植红树胚轴近3000棵，以生态养生态，同时也为‘南红北移’工程探索第一手资料。”吴放说。

作为我国核能供热的开创者，山东核电从2018年开始核能供热的探索与实践，2019年建成“暖核一号”一期项目，成为我国首个核能供热工程。2021年投运“暖核一号”二期项目，使海阳成为我国首个“零碳”供暖城市。今年的“暖核一号”三期项目，首次实现了核能供热的跨地级市发展。

山东核电从未止步的创新与实践，使我国核能商用供热实现了从无到有、从园区级到县域级再到跨区域的接续突破，走出了我国核能助力绿色低碳循环经济建设和区域协同发展之路。