日(ri)前，在江苏连云港田湾核电基地(di)，“和气(qi)一号”核能供汽项(xiang)目正式建成投(tou)产(chan)。据(ju)测算，项(xiang)目投(tou)产(chan)后，年供汽量将(jiang)达480万(wan)吨，可等效减排二(er)氧化碳107万(wan)吨、二(er)氧化硫(liu)184吨、氮(dan)氧化物263吨，相当于新(xin)增植树造林面积2900公顷，能为当地(di)的(de)石化基地(di)每年节(jie)省碳排放指(zhi)标70多万(wan)吨。
核能供汽是(shi)指(zhi)利用(yong)核能供应(ying)工业(ye)蒸汽。工业(ye)蒸汽被广(guang)泛应(ying)用(yong)在电力、石化化工、纺织、造纸、食(shi)品加工等行业(ye)。其中，石化化工行业(ye)是(shi)上述行业(ye)中对工业(ye)蒸汽需求最大的(de)行业(ye)。
石化化工行业(ye)生产(chan)过程排放的(de)二(er)氧化碳占全(quan)国碳排放的(de)比重约为13%。“双碳”目标背(bei)景下，石化化工行业(ye)减碳压力巨大。利用(yong)核能供应(ying)工业(ye)蒸汽，能有效降低该行业(ye)的(de)碳排放。
“和气(qi)一号”项(xiang)目采用(yong)田湾核电3号、4号机组中发电的(de)二(er)回路蒸汽为热源，替(ti)代传统煤炭(tan)消耗，旨在解决石化化工企业(ye)的(de)热源和动力源问题。与煤炭(tan)制备工业(ye)蒸汽相比，由(you)于热源、动力来自核能发电的(de)一部分，成本低、碳排放低。
江苏核电有限公司运行二(er)处副(fu)处长武文奇介绍，核能供汽是(shi)核能发电产(chan)生的(de)热能与海水淡化后的(de)除盐(yan)水在无物质(zhi)接触的(de)过程中进行热量交换。除盐(yan)水被加热成蒸汽，再经过过热器，将(jiang)蒸汽加热成满足石化基地(di)参数要求的(de)工业(ye)蒸汽，从而完成供汽。
江苏核电有限公司维修支持处处长李烨刚告诉记者，如(ru)果从发电量来看，抽取一小部分二(er)回路中的(de)蒸汽，会导致进入汽轮机系统进行做功发电的(de)蒸汽总(zong)量有所减少，进而导致发电量降低。但是(shi)，进入汽轮机做功发电的(de)核能蒸汽热效率一般不超过40%，而用(yong)于生产(chan)工业(ye)蒸汽的(de)热源蒸汽效率可达90%以上。从整体来看，核能供汽实际上将(jiang)机组实际热效率从37%提高到42%。
今年5月，国务院印发的(de)《2024—2025年节(jie)能降碳行动方案》明确提出(chu)，鼓励大型石化化工园区探索利用(yong)核能供汽供热。连云港虹洋热电有限公司生产(chan)副(fu)总(zong)经理张杜峰给记者算了笔(bi)账(zhang)，以目前的(de)最大供汽能力计算，每小时600吨的(de)核能蒸汽供给，能满足连云港石化园区30%的(de)蒸汽缺(que)口。这些(xie)蒸汽每年可为连云港园区节(jie)约原煤约44.77万(wan)吨。
核能发展(zhan)利用(yong)安全(quan)有序，是(shi)社会各界的(de)共同期待。在设计安全(quan)、稳定的(de)核能利用(yong)方法，通过技术创(chuang)新(xin)、流程规范不断提高核能利用(yong)安全(quan)性上，“和气(qi)一号”走出(chu)了属于自己(ji)的(de)道路。
据(ju)悉，项(xiang)目设计时秉承多重物理隔离的(de)设计理念，采用(yong)多级换热技术，经由(you)独立隔离回路将(jiang)蒸汽输送至连云港石化产(chan)业(ye)基地(di)。在蒸汽供能项(xiang)目的(de)能源站内，记者看到了很多穿着“保温服”的(de)管道。江苏核电设备管理处设备管理科科长胡海波介绍：“我们把原本用(yong)于发电的(de)二(er)回路蒸汽抽出(chu)来之后，就是(shi)在这里另作他(ta)用(yong)。这些(xie)穿‘保温服’管道的(de)主要作用(yong)是(shi)确保热量不耗散。不同回路的(de)设计就是(shi)为了保障供汽过程中的(de)物理隔绝(jue)。”
记者还了解到，核电机组有四道安全(quan)屏障，工程师(shi)们在加热蒸汽管道上设置了辐射监(jian)测仪表及快(kuai)关阀，确保对外输送的(de)蒸汽“零碳清洁”。当辐射监(jian)测仪表的(de)数值超过安全(quan)临界值时，快(kuai)关阀可在5秒内快(kuai)速关闭，来自3号、4号机组热源的(de)加热蒸汽将(jiang)被迅速隔离。最后，第三个独立回路和工业(ye)蒸汽管道上都安装了辐射监(jian)测仪表，以此确保任何辐射不会流向用(yong)汽端。
除安全(quan)供汽外，稳定可靠更是(shi)核能供汽的(de)优势(shi)所在。目前核电站已实现18个月长周期换料，即核电机组能够连续运行18个月不中断，从而提供稳定的(de)蒸汽供应(ying)。项(xiang)目在设计之初，就考虑了加热汽源能实现单机组供汽或两台机组联合供汽的(de)方式。即使遇到机组换料大修，在大修前仍可实现额定负荷下无扰切换连续供汽，有能力保证每年8000小时的(de)蒸汽连续供应(ying)。
核能供汽与石化化工行业(ye)成功跨界合作，不仅拓展(zhan)了核能的(de)应(ying)用(yong)场景，更为国内多家核电厂开展(zhan)的(de)核能工业(ye)供汽提供了示范样本，国内石化基地(di)能源供应(ying)的(de)绿(lu)色升级也(ye)找到了新(xin)路径。
中国工程院院士(shi)叶奇蓁表示，核能作为一种清洁能源，是(shi)实现碳达峰、碳中和目标的(de)重要能源组成。除核电外，核能综合利用(yong)前景广(guang)阔(kuo)，特别(bie)是(shi)在热电联供方面已有良好实践(jian)。“和气(qi)一号”核能供汽项(xiang)目是(shi)全(quan)国首(shou)个工业(ye)用(yong)途核能供汽工程，为核能与石化耦合发展(zhan)提供了可行方案。核能综合利用(yong)与高耗能行业(ye)耦合发展(zhan)将(jiang)进一步凸显核能的(de)零碳价值，可以满足高耗能行业(ye)多样化的(de)用(yong)能需求，可以为高碳排放产(chan)业(ye)提供脱(tuo)碳技术方案，支撑国家大型化工基地(di)、大型工业(ye)基地(di)建设，与国家关于产(chan)业(ye)绿(lu)色低碳转(zhuan)型的(de)部署高度契合。
“目前核能供汽项(xiang)目规模化发展(zhan)主要受到核电厂选址以及输送管网建设等配套设施(shi)的(de)制约。但随着核能技术的(de)发展(zhan)，核能、石化跨界耦合很有可能塑造我国能源新(xin)格局。”江苏核电有限公司党委书记、董事(shi)长张毅说，“以‘和气(qi)一号’为开端，我们将(jiang)继续探索核能供汽、制氢等多种方案，提升核能综合利用(yong)水平。随着小型堆、微(wei)型堆、移动堆的(de)核能技术进步，未来将(jiang)有更多的(de)石化园区用(yong)上核能供汽。” （经济日(ri)报记者 银 晟）