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海阳核电核能综合利用迎来双突破:世界首个水热同传实践工程在山东海阳投用

2020-11-27 10:27  来源:国家电力投资集团有限公司    核电  核能综合利用  核能利用  核能供热  核能发电  山东核电站  海阳核电站

​国家电投海阳核电站在核能综合利用方面迎来双突破:全国首个零碳供暖城市创建项目启动和世界首个水热同传实践工程投用。这是我国在核能综合利用方面的又一次积极探索。


国家电投海阳核电站在核能综合利用方面迎来双突破:全国首个零碳供暖城市创建项目启动和世界首个水热同传实践工程投用。这是我国在核能综合利用方面的又一次积极探索。

01全国首个零碳供暖城市创建项目启动

11月25日上午,全国“零碳”供暖城市创建暨国家能源核能供热商用示范工程二期开工仪式在海阳核电举行,海阳核电450万平米核能供热项目正式开工,在2021年建成投用后实现海阳城区核能供暖“全覆盖”,创建全国首个零碳供暖城市。

△ 海阳核能供热厂内换热首站

供暖零排放 奔向碳中和

核能供热是时代选择

9月22日,我国首次明确提出碳中和目标,“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”党的十九届五中全会进一步明确,要加快推动绿色低碳发展。当前及今后一段时期,是我国全面构建“清洁低碳、安全高效”现代能源体系的攻坚期。

“‘碳达峰’和‘碳中和’目标,要求我们必须大力调整能源结构,加快能源清洁低碳转型。”在全球智慧能源高峰论坛上,国家电投党组书记、董事长钱智民讲到。国家电投在清洁低碳发展中一直走在前列,截至2020年10月底,清洁能源装机占比已达53.3%。目前,燃煤供热仍是北方地区的主要方式,能耗高、碳排放量大、氮氧化物及其他污染物排放多。而核能供热安全稳定清洁可靠,各类污染物、二氧化碳等均可实现零排放。山东核电加大核能综合利用发展力度,核能供热为“十四五”时期经济社会高质量发展提供全新的能源方案。

具有大规模推广价值

提高了能源利用效率

作为“十四五”开局之年就将建成的民生工程,二期450万平米核能供热项目在提高能源利用效率、减少碳排放方面具有显著优势。届时海阳核电厂热效率将提高3.25%,预计每个供暖季节约原煤10万吨,减排二氧化碳18万吨、烟尘691吨、氮氧化物1123吨、二氧化硫1188吨,相当于种植阔叶林1000公顷,将改善海阳供暖季大气环境,减少环保投资、缓解燃煤运输压力,对保障北方清洁供热、促进“碳中和”目标实现、改善区域生态环境具有重要示范意义。
 

450万平米供热项目的顺利开工,是建立在一期70万平米良好实践的基础上。2019年,海阳核电建成了国内首个核能商业供热项目,2019-2020首个供暖季持续供热136天,居民普遍反馈供热可靠、稳定、效果好。山东省能源局委托独立第三方对首季运行情况进行了评估,评估指出该项目清洁、安全、稳定、高效,在技术上取得了核能利用效率的提升,经济上具备了与燃煤供热持平的竞争力,具有大规模推广应用价值,被国家能源局命名为“国家能源核能供热商用示范工程”。

核能供热安全稳定

传输的是能量不是介质

核能供热从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源,通过核电厂内换热首站、厂外供热企业换热站进行多级换热,经市政供热管网将热量传递至最终用户。热能从核电厂到用户家要经过四到五个换热站的热传输,每个环节都是闭路循环,只有热量交换,没有水的交换,进入到居民家的只有热能。由于核电厂持续保持平稳运行,可以实现热能稳定输出,进而保证用户家中的供暖体验。

02世界首个水热同传实践工程投用

25日,山东核电员工生活区海水淡化直饮水点排起了长队,员工及家属们都想来“尝尝鲜”。“口感很好”“看着没有杂质”……清澈的淡化海水从水龙头汩汩流出,大家交口称赞。与此同时,宿舍区接待中心的暖气也热了起来。这水和热,都是海阳核电水热同传创新示范项目的成果。

供水供热首次跨界组合

同步满足取暖和用水需求

海阳核电水热同传创新示范项目依托已有的海水淡化工程及供热设施,通过二级反渗透系统,对海水淡化水进行深度处理直至达到饮用水标准,同时,利用核电机组产生热能把它加热至85℃,用一根管线代替传统水热分传的三根管线将水和热同步输送到山东核电员工宿舍区,经水热分离装置进行水热分离,热量进入热力系统,放热后的水进入供水系统使用。目前,该项目为海阳核电站生活区近2千人同时供热供水,示范供能面积1万平米,每日可提供饮用水180吨,是世界范围内首个水热同传工程实践。

向大海要水喝

解城市之渴

北方东部沿海地区是我国人口密集区域,也是重要的社会和经济活动区域,目前发展正受到能源、水资源和大气环境污染的制约,其中淡水资源匮乏的问题尤为突出。针对这一地区清洁取暖需要和冬、春两季季节性缺水的实际情况,发展水热同传,在供暖的冬季同时供应大量的淡水,解决当时的缺水问题,并通过水库蓄存,缓解春季水资源的短缺,又不形成任何碳排放源。
 
水热同传比传统分传技术节省投资约50%,节省运维成本约20%,提高了能源效率,降低了用能成本,为同步解决城市清洁取暖和淡水需求等民生问题提供了现实可行的方案。  

图为技术

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