編者按:海陽核電站位于山東青島、煙臺(tái)、威海三大城市之間。項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組,并預(yù)留兩臺(tái)擴(kuò)建場(chǎng)地,是世界首批三代核電項(xiàng)目,也是山東省單體投資最大的清潔能源項(xiàng)目、首個(gè)開工建設(shè)并建成投運(yùn)的核電站。一期工程1、2 號(hào)機(jī)組作為國家三代核電自主化依托項(xiàng)目,單臺(tái)額定容量為1253 MW,已分別于2018年10月22日、2019年1月9日投入商運(yùn)。商運(yùn)一年來,兩臺(tái)機(jī)組持續(xù)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。
在國家能源局、國家核安全局、國防科工局的大力支持和指導(dǎo)下,按照國家電投的戰(zhàn)略部署,2018年起山東核電積極同山東省、市地方政府共同研究和探討在山東地區(qū)布局、建設(shè)核能清潔供暖項(xiàng)目的可行性,實(shí)現(xiàn)了當(dāng)年完成立項(xiàng)、當(dāng)年開工建設(shè)、當(dāng)年投運(yùn)。
2019年11月15日,海陽核能供熱項(xiàng)目正式投入商運(yùn),被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,開啟了核能綜合利用新紀(jì)元。那么,核能供熱是什么原理?該項(xiàng)目的安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性如何?推廣前景如何?山東核電在核能供熱及核能綜合利用方面未來又有何長遠(yuǎn)規(guī)劃和打算?《中國核電》就此采訪山東核電有限公司(以下簡(jiǎn)稱“山東核電”)黨委書記、董事長吳放。
吳 放山東核電有限公司黨委書記、董事長,20多年來,一直奮戰(zhàn)在我國核電建設(shè)生產(chǎn)一線,曾經(jīng)在秦山一期、嶺澳一期、恰?,斠黄诠ぷ鲗W(xué)習(xí)過,為田灣核電一期調(diào)試接產(chǎn)運(yùn)行、CAP1400示范項(xiàng)目推進(jìn)、三代核電海陽項(xiàng)目的建成投產(chǎn)以及再創(chuàng)新做出了重要貢獻(xiàn)。經(jīng)歷了多個(gè)核電基地、多堆型、多機(jī)組的實(shí)踐、對(duì)核電行業(yè)特點(diǎn)有著深刻的理解。在能源轉(zhuǎn)型的新階段,在核電發(fā)展的新時(shí)期,根據(jù)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略,在國家電投集團(tuán)有限公司的指導(dǎo)下,他和團(tuán)隊(duì)結(jié)合社會(huì)發(fā)展要求、核能行業(yè)發(fā)展需求以及海陽核電實(shí)際,創(chuàng)造性地提出了核能綜合利用、多能互補(bǔ)的概念,確定了“以核能為基礎(chǔ),通過核能發(fā)電、核能供熱、海水淡化、電儲(chǔ)能和光儲(chǔ)一體、氫能等多能互補(bǔ)、聯(lián)合高效運(yùn)行”的核能綜合利用新模式,走出了一條“現(xiàn)實(shí)可行,兼顧長遠(yuǎn)”“由易到難,分步實(shí)施”“地方協(xié)同,產(chǎn)業(yè)配套”的創(chuàng)新務(wù)實(shí)發(fā)展之路,得到了國家有關(guān)部委及山東省各級(jí)黨委、政府的肯定與支持,并在2019年取得了重大突破,海陽核能供熱項(xiàng)目——國內(nèi)首個(gè)核能供熱商用示范工程投運(yùn),填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
《中國核電》:海陽核能供熱商用項(xiàng)目,作為全國頭一份,是創(chuàng)造性落實(shí)“加快推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔取暖”重要指示的有力舉措,是推動(dòng)《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃(2017—2021年)》實(shí)施的良好實(shí)踐,可以說既是核能創(chuàng)新應(yīng)用工程,也是幸福民生工程。請(qǐng)問核能供熱是如何創(chuàng)新的?與傳統(tǒng)供熱相比,有什么優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。
吳放:海陽核能供熱是在現(xiàn)有機(jī)組發(fā)電基礎(chǔ)上進(jìn)行的局部技術(shù)改造,從核電機(jī)組二回路抽取蒸汽作為熱源,通過廠內(nèi)換熱首站、廠外供熱企業(yè)換熱站進(jìn)行多級(jí)換熱,最后經(jīng)市政供熱管網(wǎng)將熱量傳遞至最終用戶。該項(xiàng)目的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是打破中國核電傳統(tǒng)運(yùn)營模式,提高了機(jī)組的熱效率、經(jīng)濟(jì)性,減少了熱排放,為核電發(fā)展開辟了新路子,為北方清潔取暖提供了新方案;二是在核電站與用戶之間設(shè)置多個(gè)回路,同時(shí)采用對(duì)外供熱監(jiān)測(cè)、控制技術(shù),有效保障供熱安全;三是探索了一套適用于核電機(jī)組供熱改造的審批流程,彌補(bǔ)了國內(nèi)核能供熱項(xiàng)目審批的空白;四是總結(jié)了一種以政府為主導(dǎo),能源企業(yè)、熱力公司配合協(xié)作,適用于大規(guī)模清潔能源供熱的商業(yè)運(yùn)營模式,有利于項(xiàng)目快速推進(jìn)和各方利益的保障。
核能供熱是幸福民生工程,一頭連著居民溫暖過冬,一頭連著藍(lán)天白云。目前實(shí)施的70萬m2核能供熱,直觀來看,海陽市鳳城國家旅游度假區(qū)周邊的豐源熱力公司65 t的大煙囪就不冒煙了。從數(shù)據(jù)測(cè)算上看,每年可節(jié)約2.32萬t標(biāo)煤,減排222 t煙塵、382 t二氧化硫、362 t氮氧化物以及6萬t二氧化碳,相當(dāng)于減少約5臺(tái)10 t的燃煤鍋爐,對(duì)節(jié)能減排、改善環(huán)境作用顯著。
作為民生工程,供熱工作的社會(huì)效益是第一位的,與此同時(shí),還必須綜合考慮各方利益,考慮經(jīng)濟(jì)上必須具有可持續(xù)性。我們積極開拓創(chuàng)新,做好頂層設(shè)計(jì),深挖自身潛力,運(yùn)用核電熱電聯(lián)產(chǎn)的方式,根據(jù)核電機(jī)組是用的中溫中壓飽和蒸汽的特點(diǎn),讓適合發(fā)電的能量用來發(fā)電,適合供熱的能量用來供熱,取得一個(gè)更好的平衡,從而提高了機(jī)組循環(huán)熱效率,排到大海和環(huán)境的熱量減少了,環(huán)保效益顯著。從經(jīng)濟(jì)性上來說,電廠效率提高了,資金利用率也提高了,核電熱電聯(lián)產(chǎn)供熱的價(jià)格與燃煤供熱的價(jià)格基本持平。
核能供熱以清潔高效的供熱方式改善民生、造福地方,具有“居民用暖價(jià)格不增加、政府財(cái)政負(fù)擔(dān)不增長、熱力公司利益不受損、核電企業(yè)經(jīng)營做貢獻(xiàn)、生態(tài)環(huán)保效益大提升”等多重效果,真正實(shí)現(xiàn)了企業(yè)與地方、環(huán)境、公眾的協(xié)調(diào)發(fā)展和多方共贏。山東海陽核能供熱項(xiàng)目,因此被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”;山東海陽市被山東省能源局命名為“核能綜合開發(fā)利用示范城市”。
《中國核電》:截至2019年12月11日,海陽核能供熱項(xiàng)目已經(jīng)正式投運(yùn)27天,運(yùn)行效果怎樣?核能供熱是否影響一期工程發(fā)電?
此題的正確答案是C,但教師不僅要求學(xué)生能找準(zhǔn)正確答案,還要求學(xué)生能根據(jù)錯(cuò)誤的選項(xiàng)改編題目,達(dá)到一題多練和逆向運(yùn)用方法的效果。如果答案是A,題目應(yīng)該這樣改編(劃去題目中的條件):
吳放:今年11月15日,山東海陽核能供熱項(xiàng)目一期工程第一階段正式投用,面向包括山東核電有限公司員工倒班宿舍、海陽部分居民小區(qū)在內(nèi)的70萬m2正式供熱。項(xiàng)目投運(yùn)至今,各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求,系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常,居民對(duì)核能供熱滿意度很高,總體來看各方反應(yīng)積極,山東核電有信心繼續(xù)把核能供熱這項(xiàng)“民心工程、暖心工程”做好。
今年11月28日,國家能源局在海陽組織召開國家能源核能供熱商用示范工程觀摩會(huì)暨核能綜合利用專家研討會(huì),來自中央、行業(yè)、省級(jí)、地方等22家媒體到會(huì)采訪報(bào)道,媒體記者們深入核能供熱用戶家中進(jìn)行了實(shí)地感受,刊發(fā)了很多生動(dòng)的報(bào)道,居民普遍反映核能供熱持續(xù)穩(wěn)定、效果良好。
已投運(yùn)的70萬m2供熱抽汽量大約相當(dāng)于總體蒸汽量的5‰,對(duì)海陽核電一期工程發(fā)電的影響很小。除此之外,核電循環(huán)冷卻水余熱中仍有大量可利用來集中供熱的潛力。海陽核電一期工程1、2號(hào)機(jī)組持續(xù)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,預(yù)計(jì)2019年全年發(fā)電量將達(dá)到206億kW· h,可供山東省超過三分之一居民生活使用一年。
《中國核電》:海陽核電一期工程建設(shè)完成后,對(duì)山東省電力供應(yīng)關(guān)系有怎樣改變?后續(xù)項(xiàng)目有何進(jìn)展,全部建成后規(guī)模多大?
吳放:長期以來,山東是能源生產(chǎn)和消費(fèi)大省,能源消費(fèi)總量約占全國的十分之一,煤炭消費(fèi)量長期居全國首位。大量的煤炭消費(fèi),在保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也帶來了較為突出的生態(tài)環(huán)保問題。海陽核電一期工程投運(yùn)之后,山東省清潔能源的比重大大提高。同時(shí),在山東東部負(fù)荷中心建設(shè)核電機(jī)組,不僅使山東電源結(jié)構(gòu)多樣化,也使電網(wǎng)的電源布局更趨合理,可加強(qiáng)受端電網(wǎng),使負(fù)荷中心得到有力支撐。
當(dāng)前,我國正加快推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。發(fā)展核電將能大大改善山東省的能源結(jié)構(gòu),減少電力需求增長對(duì)煤炭的依賴,緩解交通運(yùn)輸壓力,推動(dòng)能源資源優(yōu)化配置和產(chǎn)業(yè)升級(jí),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。是推進(jìn)綠色發(fā)展、減少環(huán)境污染、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),建設(shè)美麗中國的重大戰(zhàn)略舉措。積極推動(dòng)核能發(fā)展,對(duì)于山東這樣一個(gè)經(jīng)濟(jì)大省、能源消耗大省來說,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
海陽核電后續(xù)機(jī)組已具備依次開工條件,項(xiàng)目全部建成后,總裝機(jī)容量可達(dá)1 000萬kW,年發(fā)電量超過800億kW·h,相當(dāng)于全省年社會(huì)用電量的13%,滿足8 000萬居民全年用電需求,每年可減少原煤消耗4 800萬t,減排二氧化碳約6 850萬t,減排效益相當(dāng)于再造16個(gè)泰山國家森林公園。
十分安全:只有熱量傳遞,沒有介質(zhì)交換
吳放:在全球范圍內(nèi),核能供熱并不罕見。英國、瑞士、俄羅斯等國都有核能供熱的歷史,而如海陽這種核電熱電聯(lián)產(chǎn)的方案在俄羅斯較為普遍。世界上核能供熱已累計(jì)運(yùn)行超過1 000堆·年,沒有發(fā)生過安全問題,安全性已經(jīng)得到了充分的驗(yàn)證。
核能供熱整個(gè)過程中,其實(shí)是發(fā)生了蒸汽加熱水和水加熱水兩個(gè)大步驟,核電站與供熱用戶之間設(shè)置了多道回路進(jìn)行隔離。每個(gè)回路之間只有熱量的傳遞,沒有水的交換,沒有任何放射性,用戶暖汽管道中熱水也只在小區(qū)內(nèi)封閉循環(huán),與核電廠層層隔離、十分安全。
一直以來,我們高度重視公眾溝通工作,今年,在推進(jìn)核能供熱項(xiàng)目的同時(shí),我們以抽汽供熱為重點(diǎn),持續(xù)與地方政府及社會(huì)各界一道,做好科普宣傳工作,發(fā)布了《抽汽供熱項(xiàng)目科普宣傳工作方案》《全國首個(gè)核能抽汽供熱主題宣傳方案》,為不同受眾“量身定制”活動(dòng)方案,全年科普受眾約6萬人次。
一方面精心打造活動(dòng)品牌。制作了“核安全那些事”“抽汽供熱那些事”兩張明白紙,面向全市中小學(xué)一年級(jí)學(xué)生及家長開展了核安全“主題班會(huì)”及“家庭作業(yè)”活動(dòng),通過短平快、低成本的方式,實(shí)現(xiàn)“小手拉大手”,擴(kuò)大宣傳范圍,提高公眾接受度;核安全及抽汽供熱內(nèi)容在市區(qū)公交站牌、海陽市兩塊中心電子屏、40輛公交車上展出,并列為地方機(jī)關(guān)干部入職培訓(xùn)第一課;舉辦了海陽市第二屆核與應(yīng)急知識(shí)競(jìng)賽。
另一方面邀請(qǐng)公眾為核電代言。召開了公眾代表座談會(huì),請(qǐng)各界代表為科普宣傳出謀劃策,聘任了核電科普宣傳大使;組織大使、“兩代表一委員”“機(jī)關(guān)干部”“醫(yī)療系統(tǒng)代表”“核應(yīng)急人員”“黃海社區(qū)黨員代表”等關(guān)鍵人群走進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地參觀換熱首站,他們主動(dòng)向周圍人群進(jìn)行科普,提升了宣傳效果,營造了和諧的外部環(huán)境。
山東方案:在北方有較大推廣空間
《中國核電》:日前,人民日?qǐng)?bào)刊發(fā)文章《核能供熱,暖和又干凈》,簡(jiǎn)單直白地點(diǎn)出了居民、環(huán)境對(duì)冬季取暖的核心要求。山東省政府黨組成員、副省長凌文指出,海陽核能供熱項(xiàng)目的實(shí)施為山東能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了新的思路,更為北方地區(qū)清潔供暖貢獻(xiàn)了“山東方案”。那么,清潔供暖“山東方案”未來要在北方推廣的話,將會(huì)是怎樣的研究方向或發(fā)展方向?
吳放:北方清潔供暖是綠色發(fā)展的必然要求,海陽核電熱電聯(lián)產(chǎn),不但提高了核電廠的經(jīng)濟(jì)性,還為民生提供了必要的保障,對(duì)其他核電有著積極的借鑒意義。與此同時(shí),更值得推廣的是這種因地制宜、科學(xué)發(fā)展,解決民生問題的方法。
統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示,膠東半島青島、煙臺(tái)、威海三市2018年末常住人口總數(shù)約1 934萬人,2018年地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)23 475億元。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、人口密度、狹長地形、已有在建在運(yùn)項(xiàng)目的核電基地布局,共同促成了大型商用核電廠熱電聯(lián)產(chǎn)在膠東半島的現(xiàn)實(shí)可行性。
截至今年9月底,我國大陸地區(qū)運(yùn)行核電機(jī)組共47臺(tái)。從核電機(jī)組分布來看,我國核電機(jī)組大多分布在秦嶺淮河線以南的沿海地區(qū),地處亞熱帶,冬季短且少嚴(yán)寒。如果將此區(qū)域核電站進(jìn)行供熱改造,那經(jīng)濟(jì)性提升不明顯,東北地區(qū)沿海的核電機(jī)組用來供熱具有較大空間。
就核能供熱具體推廣來說,還需要在以下方面繼續(xù)探索:一是核電廠與周圍產(chǎn)業(yè)園區(qū)配套,核電廠向工業(yè)園區(qū)提供蒸汽或供熱;二是長距離大溫差傳熱;三是核能供熱與風(fēng)光等清潔能源的互補(bǔ);四是核能供熱與儲(chǔ)熱技術(shù)的配套應(yīng)用。海陽核電廠目前正在這幾個(gè)方面繼續(xù)開展研究。
政企合作典范:打造能源革命齊魯樣板
《中國核電》:國家能源局副局長劉寶華指出,海陽核能供熱項(xiàng)目正式投用是落實(shí)國家能源安全新戰(zhàn)略的嶄新實(shí)踐,是貫徹中央新發(fā)展理念的成功案例,開啟了我國核電項(xiàng)目多元運(yùn)用的新局面,具有里程碑式的重大意義,其中凝聚了山東省各級(jí)政府的關(guān)心和支持、核電企業(yè)的擔(dān)當(dāng)作為以及廣大人民群眾的信任、理解和期盼,寶貴經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該積極推廣。
請(qǐng)問接下來在核能供熱及核能綜合利用方面,山東核電有怎樣的發(fā)展規(guī)劃?
吳放:核能供熱項(xiàng)目得以推進(jìn)的關(guān)鍵,在于長距離供熱等相關(guān)技術(shù)的突破與用熱需求的疊加。長距離輸熱技術(shù)在國內(nèi)已有成熟的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),太古項(xiàng)目管道總長37.8 km、外熱入濟(jì)在建項(xiàng)目管道總長63 km。目前,100 km以內(nèi)的供熱距離,都可以保證較高的經(jīng)濟(jì)性和熱效率。
在國家電投清潔能源戰(zhàn)略的引領(lǐng)下,結(jié)合第一階段70萬m2的成功經(jīng)驗(yàn),山東核電正在加快推進(jìn)以核電熱電聯(lián)產(chǎn)方式進(jìn)行的核能供熱,逐步實(shí)現(xiàn)更大區(qū)域的供熱能力。1、2號(hào)機(jī)組稍加改造后,即可具備3 000萬m2供熱能力。隨著后續(xù)機(jī)組建成投運(yùn),預(yù)計(jì)最終可提供超過2億m2供熱能力,供熱半徑達(dá)100 km,每年可節(jié)約標(biāo)煤約662萬t。
預(yù)計(jì)在2030年前,國家電投將依托海陽核電及新核電基地,同時(shí)聯(lián)合其他清潔能源供熱方式,替代膠東半島所有燃煤鍋爐供熱,一舉打造供熱“零碳”地區(qū)、北方地區(qū)清潔供熱樣板,為節(jié)能減排、打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)做出貢獻(xiàn)。
同時(shí),山東核電將以核能為基礎(chǔ),通過核能發(fā)電、核能供熱、海水淡化、電儲(chǔ)能和光儲(chǔ)一體、氫能等多能互補(bǔ)、聯(lián)合高效運(yùn)行,提高能源利用效率,實(shí)現(xiàn)核電向核能拓展、單一核能向多能綜合利用拓展,走出一條“現(xiàn)實(shí)可行,兼顧長遠(yuǎn)”“由易到難,分步實(shí)施”“地方協(xié)同,產(chǎn)業(yè)配套”的創(chuàng)新務(wù)實(shí)發(fā)展之路。