原題：從(cong) “單一型選手”轉向“全能型輔助”——

　　除了發電，核能還有這麽(me) 多用途

　　近日，國家能源局發布1-6月份全國電力工業(ye) 統計數據。上半年，全國發電裝機容量約24.4億(yi) 千瓦，其中核電5553萬(wan) 千瓦，約占2.3%，同比增長6.5%。作為(wei) 清潔能源的核電，正在中國經濟社會(hui) 發展中發揮越來越大的作用。

　　中國核電發展雖然起步晚，但從(cong) 無到有、從(cong) 小到大，形成了高水平的工業(ye) 創新鏈和產(chan) 業(ye) 鏈，其技術水平和綜合實力已經躋身世界第一方陣。近年來，除了生產(chan) 電力外，核能還應用於(yu) 城市供暖、工業(ye) 供汽、海水淡化、合成燃料等諸多場景。

　　中核集團旗下中國核電核能開發事業(ye) 部副總經理於(yu) 開治接受本報采訪時表示，核裂變過程釋放出大量熱能，可以較好匹配工業(ye) 生產(chan) 過程中對高溫工藝熱參數的需求。核能綜合利用，就是契合各類應用場景，或將熱能轉化為(wei) 電能或直接提供高溫工藝熱，通過能量的梯級利用，實現科學用能，有助於(yu) 提高能源利用效率。未來，核能將從(cong) “單一型選手”轉向“全能型輔助”，為(wei) 綠色低碳發展貢獻更多“核”力量。

　　為(wei) 工業(ye) 供汽安全又節能

　　用核能燒開水發電，一直是許多網友對核電的有趣比喻，而這種類比也從(cong) 本質上道出了核電站的發電原理。於(yu) 開治解釋，核電站發電主要是依靠核裂變釋放能量，將水加熱轉化為(wei) 蒸汽，從(cong) 而驅動汽輪機發電。這其中，蒸汽不光可以用來發電，在工業(ye) 生產(chan) 中同樣大有用途。

　　5月27日，經過3個(ge) 月樁基施工建設，第一罐混凝土在田灣核電蒸汽供能項目能源站正式澆築，標誌著全國首個(ge) 工業(ye) 用途核能供汽工程——中核集團田灣核電蒸汽供能項目全麵拉開建設帷幕。該工程由江蘇核電有限公司、連雲(yun) 港市徐圩新區石化基地聯合開展，采用中核集團田灣核電3、4號機組蒸汽作為(wei) 熱源，將蒸汽輸送至連雲(yun) 港石化產(chan) 業(ye) 基地進行工業(ye) 生產(chan) 利用，預計2023年底投產(chan) 供汽。項目建成後年供汽量達480萬(wan) 噸，可實現每年減少燃燒標準煤40萬(wan) 噸。

　　“高溫高壓蒸汽是化工生產(chan) 不可或缺的要素。目前我國化工行業(ye) 的工業(ye) 蒸汽主要來自燃煤電廠或自備燃煤鍋爐，采用核能供汽將有效降低能耗、減少碳排放。”中核集團江蘇核電維修總經理、工程負責人劉永生說。

　　不少人關(guan) 注，核能供汽的安全性如何保證？劉永生介紹，加熱的工業(ye) 蒸汽經由獨立隔離回路輸送，從(cong) 設計源頭上確保了核能供汽清潔的安全。整個(ge) 過程中，隻有熱量交換，不存在介質的連通，保障核能供汽清潔安全可靠。而且，通過管道預製架空蒸汽保溫方案等措施，能控製每公裏溫度損失小於(yu) 2℃、壓降0.03兆帕（Mpa）以內(nei) ，有效控製蒸汽長距離傳(chuan) 輸過程中溫度和壓力的損失，滿足連雲(yun) 港石化產(chan) 業(ye) 基地工業(ye) 用汽需求。

　　不隻是石化產(chan) 業(ye) ，工業(ye) 用熱或蒸汽有著廣泛需求。例如，在造紙行業(ye) ，紙張生產(chan) 中一些化學藥品的加熱溶解需要使用蒸汽，加工成型等程序也離不開蒸汽。在紡織印染行業(ye) ，不論是染色、烘幹還是漿紗、印染等步驟，都離不開蒸汽的支持和配合。在橡膠行業(ye) ，橡膠的壓延、硫化、幹燥等工藝都要使用蒸汽。在製藥行業(ye) ，製藥時需要用大量的工業(ye) 蒸汽和純蒸汽對原材料、器械和設備進行高溫滅菌，幹燥、壓片、製粒等工藝也需要蒸汽支持。在有色金屬行業(ye) ，新能源鋰電池的製造，同樣需要使用蒸汽以保證反應溫度。

　　就在7月15日，浙江海鹽核能供熱示範工程（二階段）工業(ye) 供熱項目順利開工，預計今年8月底建成，可提供24小時熱能供應保障，年工業(ye) 供熱約28.8萬(wan) 吉焦。此舉(ju) 相當於(yu) 節約標準煤約1萬(wan) 噸，減排二氧化碳排放約2.4萬(wan) 噸，將實現產(chan) 業(ye) 發展和節能降碳雙贏。今後，越來越多行業(ye) 將用上核能供的蒸汽。

　　為(wei) 居民供熱清潔又溫暖

　　與(yu) 為(wei) 工業(ye) 提供蒸汽的原理相似，核能也為(wei) 居民在冬日送去暖氣。浙江海鹽核能供熱示範工程的一階段便是民用供暖工程。事實上，在去年冬天，中國一南一北兩(liang) 座小城——浙江海鹽、山東(dong) 海陽都已經用上了核能供暖。

　　2021年11月9日，海陽提前進入供暖季，新老城區居民用上了核能供熱，供熱麵積達450萬(wan) 平方米。依靠“暖核一號”提供的清潔熱量，海陽市告別了延續多年的燃煤取暖曆史，成為(wei) 全國首個(ge) 零碳供暖城市。

　　作為(wei) 全國首創，核能供熱項目並沒有現成的經驗可以參考，技術攻關(guan) 的每一步都是在創造曆史。“清潔電”能否產(chan) 出“清潔熱”？為(wei) 積累經驗、打造樣板，山東(dong) 核電凝聚了中國核能行業(ye) 協會(hui) 、清華大學、電力規劃設計總院等“大咖級”專(zhuan) 家隊伍，對工程可研報告進行評審，經過緊張的質詢、討論，技術方案獲得專(zhuan) 家一致認可。

　　2019年7月10日，海陽核能供熱一期項目正式開工，工程內(nei) 容包括核能供熱換熱首站建設和15公裏主管網鋪設，當年9月30日全部完工。2019—2020年的供暖季，海陽市臨(lin) 港、度假區和核電產(chan) 業(ye) 園70萬(wan) 平方米共7757戶用上了核能供熱，整個(ge) 供暖季運行平穩順暢，狀況良好，用戶室溫適宜，受到廣大用戶和社會(hui) 各界的好評。2020年，山東(dong) 核電又開啟了推進大規模長距離供熱的研究工作。2021年11月9日，核能綜合利用帶來的暖流輸送到海陽市的千家萬(wan) 戶。

　　“剛供暖，家裏溫度就達到了23℃。”海陽金陽海岸花園小區居民成京增說。有了核能供熱，居民住宅的供暖費也由原有的22元/平方米降到21元/平方米。

　　緊接著，在2021年12月3日，全國南方首個(ge) 核能供暖項目——浙江海鹽核能供熱示範工程一階段正式投運，供暖麵積達46萬(wan) 平方米。海鹽核電新村、核電南苑、楓葉新村3個(ge) 小區的近4000戶居民率先“嚐鮮”，用上了零碳、清潔、高效的“核暖氣”。這也意味著中國南方開啟了核能供暖的曆史，從(cong) 此過冬抗寒再也不靠“抖”。

　　截至2022年4月，示範項目完成首個(ge) 供暖季任務，持續安全穩定為(wei) 近4000戶居民供熱100天，在供熱質量提升的同時，供熱價(jia) 格較過去降低了約1/3。據測算，到“十四五”末，項目全部建成投運後，能夠滿足海鹽約400萬(wan) 平方米供暖需求，相對於(yu) 南方地區的電取暖方式，每年可節約電能消耗1.96億(yi) 度。

　　核能供暖不僅(jin) 清潔，還很安全。“核能供暖是從(cong) 核電機組抽取部分蒸汽，通過換熱站進行多次加熱，整個(ge) 過程隻有蒸汽加熱水、水加熱水兩(liang) 個(ge) 步驟。”秦山核電黨(dang) 委書(shu) 記、董事長黃潛說，核電站與(yu) 用戶之間有多道回路隔離，每個(ge) 回路間隻有熱量的傳(chuan) 遞，沒有水的交換，更不會(hui) 有放射性物質進入暖氣管道，熱水也隻在小區內(nei) 封閉循環，與(yu) 核電站層層隔離，沒有任何接觸。

　　在秦山核電總經理鄒正宇看來，核能供熱項目利用秦山核電基地機組冬季剩餘(yu) 熱功率，在不影響機組原有發電量和安全性能的前提下，向海鹽縣公建設施、居民小區及工業(ye) 園區提供大規模安全、零碳、經濟的核能供暖，真正實現了當地居民、地方政府、核電企業(ye) 及生態環保的多方共贏。

　　創新遠不止於(yu) 此。在泳池式研究堆50多年安全穩定運行基礎上，中核集團針對北方城市供暖自主開發了一種安全經濟、綠色環保的堆型產(chan) 品——“燕龍”泳池堆。於(yu) 開治介紹，“燕龍”泳池堆具有固有安全性高、清潔環保、管網適配性強等突出特點。一座400兆瓦的“燕龍”低溫供熱堆，供暖建築麵積達2000萬(wan) 平方米，可覆蓋20萬(wan) 個(ge) 家庭。

　　目前，“燕龍”泳池式低溫供熱堆示範工程已列入吉林省“十四五”規劃。專(zhuan) 家表示，在附近沒有核電站的一些地區，泳池式低溫供熱堆非常適合，它的安全係數較高，可以滿足一定範圍內(nei) 的供熱需求，還可以解決(jue) 散煤供熱帶來的大氣汙染問題。

　　多領域應用注入核能力量

　　前不久，全球首批商用堆碳-14輻照生產(chan) 靶件，在中核集團旗下中國核電控股的秦山核電三廠2號重水堆機組入堆，開始商用堆生產(chan) 碳-14同位素，預計將在2024年開始向市場供貨，產(chan) 量可滿足國內(nei) 需求。這是核能綜合利用的又一重要突破。

　　什麽(me) 是碳-14？它可以用來幹什麽(me) ？和我們(men) 的生活又有什麽(me) 關(guan) 係？原來，自然界中存在的碳，比如常見的石墨、鑽石、鉛筆芯等，都是碳-12。此外，它還有一些同位素“兄弟”，比如碳-11、碳-13以及碳-14，它們(men) 的原子核裏都有6個(ge) 質子，而中子數卻不同。碳-12很穩定，碳-14則具有放射性。

　　“利用碳-14的放射性進行標記和檢測，可以檢測幽門螺杆菌、開展藥物代謝動力學研究。”中核集團秦山核電高級工程師孟智良介紹，碳-14常常被用作標記物，廣泛應用於(yu) 農(nong) 業(ye) 、化學、醫學、生物學等領域。比如在農(nong) 藥中加入碳-14，後期通過檢測農(nong) 作物上碳-14的含量，就可以判斷出農(nong) 藥的殘留量。

　　中核集團秦山核電正高級工程師樊申介紹，此前，中國曾采用過用於(yu) 實驗研究的小型反應堆來生產(chan) 碳-14，但是產(chan) 量小，生產(chan) 不連續，無法形成穩定的供應。此次使用商用核電機組，可以長期保持高功率穩定運行，連續生產(chan) 碳-14。

　　“就拿幽門螺杆菌的診斷與(yu) 追蹤來說，目前我國每年的幽門螺杆菌檢測需求超過3000萬(wan) 人次，市場不容小覷。”於(yu) 開治表示，中核集團在醫用同位素生產(chan) 方麵取得的重大突破，將有效解決(jue) 和緩解國內(nei) 碳-14同位素供給問題，為(wei) 建立穩定自主的醫用同位素供應保障體(ti) 係、提升人民健康水平作出新的貢獻。

　　除了充分利用現有核電機組開展核能綜合利用外，中核集團還通過科技創新，積極研發先進核能係統，拓展更多核能綜合利用的新場景。例如，2021年7月13日，中核集團海南昌江多用途模塊式小型堆科技示範工程正式開工建設，成為(wei) 全球首個(ge) 開工的陸上商用模塊化小型堆。

　　於(yu) 開治介紹，“玲龍一號”（ACP100）技術，是中核集團通過10餘(yu) 年自主研發並具有自主知識產(chan) 權的多功能模塊化小型壓水堆堆型，特點是小型化、模塊化、一體(ti) 化、非能動，可以作為(wei) 清潔的分布式能源，在供電的同時可滿足海水淡化、區域供暖、工業(ye) 供熱（冷）等多個(ge) 領域應用需求。

　　在中國核學會(hui) 理事長王壽君看來，核能既具有可再生能源的零碳排放特性，又延續了化石能源不間斷穩定服役的特點，貼合大宗製造工藝的能源需求，應充分發揮大型壓水堆、高溫氣冷堆、模塊化小堆、低溫供熱堆等各自優(you) 勢，緊密結合用戶側(ce) 綜合能源消費需求，建立集供電、居民供暖、工業(ye) 供汽、製氫、海水淡化、同位素生產(chan) 等為(wei) 一體(ti) 的多能互補、多能聯供的區域綜合能源係統，為(wei) 未來中國綠色低碳發展注入核能力量。