▲田湾核电基地。中核集团/供图
文丨本报记者 朱学蕊
记者5月27日从中核集团旗下中国核电获悉，由该公司投资控股的江苏田湾核电蒸汽供能项目能源站正式浇筑第一罐混凝土，标志着全国首个工业用途核能供汽工程开工。工程开工意味着我国核电利用在走过单一发电、居民供暖阶段后，进入到工业供汽领域，核能综合利用之路正越拓越宽。
核能供汽是利用核电厂热量解决石化产业用汽需求，降低综合能耗和消除环境污染的一种新途径，主要是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，经过多级换热，最后经工业用汽管网将热量传递至用户端。田湾核电蒸汽供能项目用汽需求方——连云港石化产业基地，是我国沿海地区规划建设的七大石化产业基地之一，也是生态环境部、商务部、科学技术部明确的国家生态工业示范园区，目标瞄准世界一流大型石化基地。
▲田湾核电蒸汽供能项目开工。中核集团/供图
田湾核电蒸汽供能项目以田湾核电二期工程3、4号机组蒸汽作为热源，将蒸汽输送至连云港石化产业基地进行工业生产。项目总投资7.3亿元，建设周期24个月，预计2023年底投产供汽，不仅为连云港石化基地能源供给贡献绿色力量，也为全国石化产业转型升级提供能源示范方案。
田湾核电蒸汽供能项目建成后，每年可为连云港石化基地提供480万吨工业蒸汽，可实现每年减少燃烧标准煤40万吨，等效减排二氧化碳107万吨、二氧化硫184吨、氮氧化物263吨，相当于新增植树造林面积2900公顷。同时，每年为石化基地节省70多万吨碳排放指标，提供更多的环境空间。
▲田湾核电基地。中核集团/供图
据了解，该项目设计已通过电力规划设计总院评审，于2月23日开始桩基施工，目前相继完成了气象塔和环境监测站迁建、能源站全部桩基施工建设，预计今年底将完成项目配套的海水淡化厂房和能源站结构封顶。
作安全、经济、高效的清洁能源，核能是人类应对气候变化重要能源选择。在碳达峰碳中和与能源低碳转型大背景下，加快核能综合利用，尤其在北方地区供暖季采用核能供暖、在核电项目所在地替代化石能源热源，是推动北方地区清洁取暖、工业用汽清洁低碳化的有效途径。
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放眼全球 核能综合利用有多热？
核能综合利用的内涵广泛，应用场景多样，除传统的核能发电外，还可以用于区域供暖、工业供热（冷）、海水淡化、核能制氢、同位素生产等；此外，在太空航行、深海探测、海岛供能等特殊场景中，核能还具有持续性强、供能形式多样等特殊优势。
根据国际原子能机构发布的2021年版《世界核电反应堆》报告，截至2020年底，在全球32个国家总计442台在运核电机组中，有11个国家69台机组除核能发电外，还实现了包含区域供暖、工业供热、海水淡化等其中一项或两项的综合利用。
当前，美国、俄罗斯、法国等核能强国均积极推动核能综合利用，将其作为应对气候行动的重要举措，并以其为牵引驱动核能科技创新，抢占核能技术制高点。美、英、日等国大力开展核能制氢技术的研究，法国积极推进多功能模块化小型堆的研发建设，俄罗斯在浮动核电站、核动力破冰船的研发应用方面位居世界前列。
透视中国 核能综合利用前景如何？
随着我国“双碳”战略的持续推进、能源安全战略的深化落实，核能将在支撑我国“双碳”目标实现过程中发挥不可或缺的作用，核能的综合利用也将迎来新的发展机遇。
我国在政策层面高度重视推动核能综合利用。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出，“推动模块式小型堆、60万千瓦级商用高温气冷堆、海上浮动式核动力平台等先进堆型示范。”“开展核能综合利用示范。”
中共中央、国务院印发的《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》中提出，要“在北方城镇加快推进热电联产集中供暖，加快工业余热供暖规模化发展，积极稳妥推进核电余热供暖。”
国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》明确提出“积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程，开展核能综合利用示范。”
2022年3月，国家发展改革委、国家能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》明确提出，“开展核能综合利用示范，积极推动高温气冷堆、快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等先进堆型示范工程，推动核能在清洁供暖、工业供热、海水淡化等领域的综合利用。”
同月，国家发展改革委、国家能源局印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，提出“推进固体氧化物电解池制氢、光解水制氢、海水制氢、核能高温制氢等技术研发。”
价值几何 核能综合利用为何出圈？
核能综合利用有利于提升能源使用效率。核裂变过程释放出大量热能，可以较好匹配工业生产过程中对高温工艺热参数的需求。核能综合利用就是契合各类应用场景，或将热能转化为电能、或直接提供高温工艺热，通过能量的梯级利用，实现科学用能，有助于提高能源利用效率。
核能综合利用与高耗能行业耦合发展将进一步凸显核能的零碳价值。在“双碳”背景下，以传统化石能源消费为主的高耗能行业发展面临严重制约，亟需突破化石能源壁垒，而核能综合利用可以满足高耗能行业多样化的用能需求，可以为高碳排放产业提供脱碳技术方案，支撑国家大型化工基地、大型工业基地建设，与国家关于产业绿色低碳转型的部署高度契合。相比于其它，核能制氢是更具有前景的清洁氢生产手段，具有分解效率高、便于工业规模化生产等优势，是最具提供大量产业用氢气潜力的技术。核能海水淡化也可以为缺少淡水的地区提供可行的解决方案。
中核集团还推动了哪些核能综合利用示范?
2021年12月3日，我国南方首个核能供暖项目——浙江海盐核能供热示范工程一阶段正式投运。一期工程供暖面积达46万平方米，惠及近4000户居民。预计到“十四五”末项目全部建成，能够满足海盐约400万平方米供暖需求。据测算，相对于南方地区的电取暖方式，该项目全部建成投运后，每年可节约电能消耗1.96亿度。2022年4月，该示范项目完成首个供暖季任务，持续安全稳定供热100天，在供热质量提升的同时，供热价格较过去降低了约1/3，为我国南方大规模集中供热项目建设发挥了良好的示范作用。
2022年4月26日，全球首批商用堆碳-14辐照生产靶件在中核集团秦山核电三厂2号重水堆机组入堆，并预计将在2024年开始向市场供货，产量可充分满足国内需求。这是中核集团在医用同位素生产方面取得的重大突破，将彻底解决国内碳-14同位素供给问题，为打造核技术应用产业示范基地、建立稳定自主的医用同位素供应保障体系，提升人民健康水平作出新的更大贡献。
除了充分利用现有核电机组开展核能综合利用外，中核集团还通过科技创新，积极研发先进核能系统，拓展更多核能综合利用的新场景。
2021年7月13日，中核集团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程正式开工建设，成为全球首个开工的陆上商用模块化小型堆。小型堆采用中核集团“玲龙一号”（ACP100）技术，是中核集团通过十余年自主研发并具有自主知识产权的多功能模块化小型压水堆堆型，具有小型化、模块化、一体化、非能动的特点，可以作为清洁的分布式能源，供电的同时可满足海水淡化、区域供暖、工业供热（冷）等多个领域应用的需求。
2021年12月20日，全球首座球床模块式高温气冷堆核电站并网发电。作为高温气冷堆核电站示范工程建设的重要参与方，中核集团联合清华大学、华能集团从EPC总承包、燃料元件制造、工程建设等多方面发挥重要作用。高温气冷堆具有固有安全、出口温度高等独特优势，可以提供高品质的工业用汽，未来还可以实现大规模高效稳定制氢，有力推动冶金、石油精炼、合成氨等领域减排降碳。中核集团将高温气冷堆作为型谱化堆型序列的主力堆型之一，正在稳步推进下一个更大规模的高温气冷堆项目。
（新闻链接来源：中核集团）
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