在核能供暖的整個(ge) 過程中，隻有“蒸汽加熱水”和“水加熱水”這兩(liang) 種模式，核電站與(yu) 供暖用戶間有多道回路進行物理隔離，回路間隻有熱量的傳(chuan) 遞，沒有水的交換，也就不會(hui) 有任何放射性物質進入到用戶的暖氣管道內(nei) 。

　　吳放 國家電力投資集團有限公司山東(dong) 核電有限公司黨(dang) 委書(shu) 記、董事長

　　入冬後，我國北方各城市的供暖季如約而至，而山東(dong) 省海陽市的供暖方式卻與(yu) 其他地方有所不同。前不久，國內(nei) 最大的核能供熱項目——“暖核一號”核能供熱工程正式啟動今冬明春供暖，為(wei) 海陽市的20萬(wan) 居民送上了溫暖。

　　此外，上個(ge) 月，我國東(dong) 北地區首個(ge) 核能供暖項目——遼寧紅沿河核電站核能供暖示範項目也開始正式投運供熱，該項目可惠及當地近2萬(wan) 居民。

　　那麽(me) ，到底什麽(me) 是核能供暖？核能供暖相比傳(chuan) 統供暖模式有何優(you) 勢？核能供暖會(hui) 帶來輻射嗎？針對上述問題，科技日報記者采訪了相關(guan) 專(zhuan) 家，為(wei) 您帶來權威解讀和專(zhuan) 業(ye) 科普。

　　以核能產(chan) 生的蒸汽為(wei) 熱源

　　我國北方大多數地區都采取集中供暖方式，利用熱電聯產(chan) 電站或各類燃煤、燃氣鍋爐對水進行加熱或製造低壓蒸汽，經換熱站換熱後，再將市政供熱管網內(nei) 被加熱後的水送至千家萬(wan) 戶。

　　其中，加熱水或製造低壓蒸汽的階段被廣大網友戲稱為(wei) “燒開水”階段。拋開設備、規模等方麵的差別不談，這一階段和燒開水確實有不少相似之處。

　　想要“燒開水”，首先就要有熱源。在家裏要想把水燒開，可以用燃氣灶或者電水壺。而在大規模供熱中，想要高效率地把水“燒開”，則需要使用熱值（表示燃料質量的重要指標）較高的煤炭、天然氣或者發電廠的餘(yu) 熱等。長期以來，我國北方地區集中供熱的“功臣”主要是各類燃煤、燃氣鍋爐或火電機組，燃煤供熱比重高達70%到80%。

　　傳(chuan) 統供暖方式成本較低，但是會(hui) 產(chan) 生大量的溫室氣體(ti) 。據清華大學建築節能中心測算，2018年我國建築運行碳排放量在21億(yi) 噸左右，約占全社會(hui) 排放總量的20%。其中，我國北方城鎮供暖能耗為(wei) 2.12億(yi) 噸標煤、碳排放量約為(wei) 5.5億(yi) 噸，這大約相當於(yu) 2億(yi) 輛小轎車一年的碳排放量。

　　既然都是“燒開水”，為(wei) 什麽(me) 不能用更清潔的能源？

　　有人將目光投向了核能。相比於(yu) 風能、太陽能等新能源，核能具有穩定性強、能量密度大等特點，是冬季供熱的更優(you) 選擇。

　　在許多人的印象當中，核能最直接的應用似乎是發電。事實上，核電站的發電原理和傳(chuan) 統火電站是非常相似的，它也可以像火電站一樣，做到熱電聯產(chan) ，也就是既發電又供熱。

　　核電站最常見的堆型之一是壓水堆，這也是目前我國熱電聯產(chan) 式核電站的主要堆形。該堆型就是把核反應堆用“高壓鍋”裝起來，整個(ge) 係統由若幹個(ge) 回路組成：其中一回路是核電站最核心的地方，相當於(yu) 火電廠的鍋爐，核裂變反應在這裏發生以後，會(hui) 產(chan) 生非常多的熱量，將高壓水加熱到300攝氏度以上。

　　二回路的水通過蒸汽發生器，吸收一回路中水蒸氣的熱量，使其變為(wei) 飽和蒸汽，推動汽輪機做功之後冷凝變成水，繼續進行封閉循環。

　　如果需要供熱，就在原有核電機組的基礎上進行改造，將其改造為(wei) 熱電聯產(chan) 式核能供暖機組。啟動供熱後，就從(cong) 機組抽取部分蒸汽進入熱網加熱器，加熱三回路的水完成“汽—水”熱交換，三回路的水在熱力公司加熱四回路的水完成“水—水”熱交換，這樣的操作還可以持續到五回路甚至更多。最終輸出的水，就成為(wei) 傳(chuan) 導到居民家中的“供暖水”了。

　　“‘暖核一號’核能供熱工程就是從(cong) 核電機組抽取蒸汽作為(wei) 熱源，在物理隔絕的情況下，進行多次熱量交換，最終通過市政供熱管網將熱量送到用戶家中。”國家電力投資集團有限公司山東(dong) 核電有限公司（以下簡稱國家電投山東(dong) 核電）黨(dang) 委書(shu) 記、董事長吳放解釋道。

　　2019年，“暖核一號”一期3.15萬(wan) 千瓦核能供熱工程投運；2021年，“暖核一號”二期20.25萬(wan) 千瓦核能供熱工程投運，助力海陽市成為(wei) 全國首個(ge) “零碳”供暖城市。吳放說，“暖核一號”二期核能供熱工程正式供暖後，首個(ge) 供暖季節約原煤約18萬(wan) 噸，減排二氧化碳約33萬(wan) 噸、煙塵1243噸、氮氧化物2021噸、二氧化硫2138噸；同時，海陽市居民住宅取暖費每建築平方米較核能供熱前下調了一元。

　　目前，“暖核一號”三期900兆瓦核能供熱工程正在按計劃穩步推進，計劃於(yu) 2023年底供暖季投運，屆時將實現跨區域供熱，供熱麵積可達3000萬(wan) 平方米，能滿足約100萬(wan) 人口的取暖需求，同時可替代原煤消耗90萬(wan) 噸、減排二氧化碳165萬(wan) 噸。

　　隻有熱量的傳(chuan) 遞、沒有水的交換

　　雖然核能供暖好處多多，但是在現實生活中，一些人談核色變，尤其是在核能供暖的過程中，有人擔心暖氣管裏的水是直接從(cong) 核電廠加熱後流出的，因而會(hui) 有輻射。

　　那麽(me) ，事實真是如此嗎？

　　要想回答這個(ge) 問題，首先要搞清楚一點，核能供暖不等於(yu) 核供暖。目前，世界上沒有任何一種技術，能夠把核燃料直接拿來作為(wei) 熱源，都是要經過層層介質轉換才能實現供暖。

　　“熱電聯產(chan) 式核能供暖機組與(yu) 一般的熱電聯產(chan) 機組最大的不同，就在於(yu) 前者代替了煤炭、天然氣等化石能源燃燒，以核裂變方式產(chan) 生熱量。”吳放進一步表示，在核能供暖的整個(ge) 過程中，隻有“蒸汽加熱水”和“水加熱水”這兩(liang) 種模式，核電站與(yu) 供暖用戶間有多道回路進行物理隔離，回路間隻有熱量的傳(chuan) 遞，沒有水的交換，也就不會(hui) 有任何放射性物質進入到用戶的暖氣管道內(nei) 。

　　說白了，使用核能供暖的居民，他們(men) 家裏暖氣管道內(nei) 的熱水，並不是直接從(cong) 核電站裏流出來的，而是經過層層換熱後被“捂”熱的水。核電站隻是為(wei) 供暖企業(ye) 提供熱源，並不直接負責向居民家裏供熱。

　　“除此之外，居民家中暖氣管裏的熱水也隻是在小區內(nei) 部封閉循環，與(yu) 核電廠層層隔離，沒有任何接觸，十分安全。”吳放總結道。

　　推廣需解決(jue) 技術、成本等難題

　　好處多多的核能供暖，其實並非新概念。早在半個(ge) 世紀前，北歐一些國家就已經有相關(guan) 應用，還有的國家曾經興(xing) 建過核能供熱反應堆，我國早在上世紀80年代也開展過相關(guan) 研究工作。

　　那麽(me) ，為(wei) 什麽(me) 直到近些年核能供暖才開始逐漸普及呢？

　　首先，建造一個(ge) 熱電聯產(chan) 式核能供暖機組需要解決(jue) 較多的技術問題，一些技術問題的攻關(guan) 難度很高。

　　除此之外，僅(jin) 僅(jin) 有了技術上的突破還遠遠不夠。核電廠在改造施工的過程中，因其特殊性，施工的安全和技術難度極大；同時，熱電聯產(chan) 式核能供暖機組由於(yu) 需要大量冷水進行冷卻，不適宜在缺水的內(nei) 陸地區進行修建。

　　另據行業(ye) 內(nei) 相關(guan) 人士表示，若進行跨區域核能供暖，就會(hui) 涉及到市政規劃、管網鋪設、熱企銜接、費用核算等一係列問題，這些問題雖然不是技術性難題，但可能比攻克技術難題還要耗費功夫。

　　與(yu) 此同時，核反應堆需要建在無人居住的海邊，或者周圍一定範圍內(nei) 沒有人煙的區域，為(wei) 了後期將熱量進行傳(chuan) 送，需要建設非常長的導熱設施，那麽(me) 熱量在傳(chuan) 導過程中的耗損有多大，目前尚需進一步研究。

　　麵對種種難題，“暖核一號”的經驗或許能夠為(wei) 全國熱電聯產(chan) 式核電機組的建設運行提供借鑒。

　　“我們(men) 已經擁有‘園區級’（供熱能力30兆瓦）輔汽供熱模塊、‘縣域級’（供熱能力200兆瓦）抽汽供熱模塊、‘區域級’（供熱能力900兆瓦）大規模抽汽供熱模塊等多個(ge) 技術標準化方案，這些方案可向全國進行複製推廣。”吳放表示。

　　裴宸緯