核能風光能生物能清潔供暖供熱打好“藍天保衛戰”

科技日報
2022-11-11 09:42:04

近日，地處遼寧南部的紅沿河鎮迎來又一個供暖季。和以前不同的是，這份暖意來自11月1日正式投運供熱的遼寧紅沿河核電站核能供暖示范項目。該項目利用紅沿河核電站汽輪機抽汽作為熱源，規劃供熱面積24.24萬平方米，替代紅沿河鎮原有的12個燃煤鍋爐房，惠及當地近兩萬居民。

黨的二十大報告指出，積極穩妥推進碳達峰碳中和，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。

【資料圖】

核能、風光能、地熱、生物能……清潔能源加入供暖能源大軍，為打響藍天保衛戰注入創新能量。

核能供暖安全打造“零碳”城市

2018年，核電跨界之筆落在了山東海陽。

一期園區級供暖，二期縣域級供暖，三期區域級供暖。“暖核一號”沿著“三步走”戰略穩扎穩打、步步為營。2021年11月9日，國家能源核能供熱商用示范工程二期202.5兆瓦項目提前6天投運，海陽成為全國首個“零碳”供暖城市。

核能供暖的故事如今在紅沿河核能供暖項目續寫。作為東北地區首座核電站和東北最大電力能源投資項目，遼寧紅沿河核能供暖項目投產后每年將減少標煤消耗5726噸，減排二氧化碳1.41萬噸。照此估算，國家電投兩大核能供暖項目在這個供暖季結束后，預計節約原煤約20.5萬噸，減排二氧化碳約31.4萬噸，有效改善區域供暖季大氣環境和海洋生態環境。

2021年12月3日，我國南方首個核能供熱示范項目——中核集團秦山核電核能供暖示范工程正式投運。至2022年4月，該示范項目完成首個供暖季任務，持續安全穩定為近4000戶居民供熱100天，供熱價格較過去降低了約1/3。據測算，到“十四五”末項目全部建成投運后，能夠滿足海鹽約400萬平方米供暖需求；相對于南方地區的電取暖方式，每年可節約電能消耗約1.96億度。

在2022年12月迎來的供暖季中，浙江海鹽的老年公寓以及工業用戶、公建用戶等也會陸續接入核能供熱主管網。

“核能供熱是將核電廠產生的部分熱量傳遞給熱力公司，再經過供熱管網送至終端用戶的過程。在這個過程中，只有熱量交換，沒有介質交換。”中核集團秦山核電黨委書記、董事長黃潛說，用戶接觸到的是層層隔離過的充分安全的水，并通過三回路與二回路的壓差設計、增加輻射監測裝置等措施，實現多重屏障防御。

挖掘風電、地熱的更多潛力

我國可再生能源豐富，可謂“風光無限”。截至2022年8月底，國家電投總裝機規模突破2億千瓦，其中清潔能源裝機突破1.26億千瓦，占比62.5%，光伏裝機、新能源裝機、可再生能源裝機、清潔能源裝機規模均居全球第一。

太陽能、風力資源豐富的三北地區，有著發展“分布式能源+電取暖”的天然優勢。在山西靈丘，國家電投河北公司打造全國最大、山西首個風電清潔供暖示范項目，2022年供暖季計劃供熱8.9萬吉焦，為2250戶居民和220個商業用戶送去溫暖。

我國地熱資源豐富，市場潛力巨大，為城市公建、建筑群、各類園區清潔供暖提供有益支撐。國家電投安徽分公司在中國農村改革第一村——安徽鳳陽縣小崗村建設地源熱泵。在綠色低碳環保的同時，其制冷制熱效率比傳統空氣源熱泵高出40%左右，運行費用僅為普通中央空調的30-50%，一年可節省電費10萬元。

為充分利用可再生地熱資源，國家電投中央研究院還創新開發了復合式冷熱源系統。該系統包括“地源熱泵+電鍋爐+蓄能水罐+冷水機組”。地源熱泵提供基礎負荷，夏季采用冷卻塔調峰供冷，冬季采用“電鍋爐+蓄能水罐”調峰供暖。該技術將應用于中央研究院源網荷儲一體化光伏發電項目二期工程。

生物用能成產業新引擎

9月1日，“秸能一號”于黑龍江佳木斯實現連續生產出料，標志著生物質綠能顆粒技術實現創新成果落地轉化。今年供暖季，國家電投將在佳木斯“一區三縣”開展散煤替代供暖，預計2024年實現年產綠能顆粒30萬噸，推動約1000萬平方米的清潔取暖散煤替代。

“秸能一號”是國內首創的生物質綠能顆粒技術、移動式綠能顆粒生產裝置，由國家電投上海成套院自主研發。“它以農業秸稈、林下剩余物和農副加工廢棄物為原料，就地實現類煤燃料轉化，突破了生物質能源化利用運儲不便的瓶頸。”上海成套院副總經理馬明俊表示。

在黑龍江密山，吉電股份著眼當地玉米秸稈豐富的生態優勢，打通了一條“原材料收儲—燃料加工—能源供應—有機肥銷售”的秸稈再利用、再循環產業鏈。

在產業鏈上游，6萬噸生物質成型燃料生產基地已完成試運行，實現燃煤替代近3萬噸；在產業鏈中游，目前覆蓋密山市16個鄉鎮和一個社區的43臺常壓生物質供熱鍋爐已建成投運，供熱面積共計26.1萬平方米；在產業鏈下游，多方聯合將秸稈燃燒后的灰渣制成有機肥料，真正實現“取之于田，用之于田”。