“核能+石化”！核能多元利用再添新路徑
來源：中國能源新聞網 時間：2024-06-20 17:34
“核能+石化”！核能多元利用再添新路徑
全國首個工業用途核能供汽示范項目建成投產 每年可提供工業蒸汽480萬噸
中國能源新聞網記者 白宇
黃海之濱，燒香河畔，一條銀色管線，延綿二十余千米，將田灣核電和連云港石化產業基地緊密相連；管線內，超200攝氏度的“核動力”蒸汽奔涌向前，為石化產業基地發展注入綠色動能。
這里是田灣核電中核集團“和氣一號”核能供汽項目（以下簡稱“和氣一號”）現場。6月19日，作為全國首個工業用途核能供汽示范項目，“和氣一號”正式投產，成為繼核能民用供暖后，核能綜合利用的又一創新實踐。
“燒熱水+自嗨鍋” 不會有任何放射性物質進入用汽端
所謂核能供汽，即利用核電站的熱量供應工業蒸汽，是目前滿足石化產業用汽需求，降低綜合能耗和減輕環境污染的一種新途徑。
具體到“和氣一號”，該項目利用田灣核電3、4號機組二回路蒸汽作為熱源，在物理隔絕的情況下，采用多級換熱技術，通過工業蒸汽管網將1.8兆帕、248攝氏度、600噸每小時的蒸汽，經由獨立隔離回路輸送至連云港石化產業基地。
“可以理解為‘燒開水+自嗨鍋’的組合。”對于核能供汽的原理，江蘇核電有限公司運行二處副處長武文奇作此比喻。
核電廠的發電原理通常被比作“燒開水”。在核能供汽中，核電廠“燒開水”的過程相當于“自嗨鍋”中“發熱包”的角色，項目管道中的水和蒸汽則相當于“自嗨鍋”中的食物，“發熱包”與食物只有熱量交換，并沒有物質接觸。
“當然這只是形象的比喻，在實際項目中，我們采用了多級完全隔離的換熱方式來制備工業蒸汽，再將加熱好的工業蒸汽通過工業用汽管網輸送至石化基地。整個過程中，只涉及熱量交換，沒有任何水或者蒸汽的物質交換，因此可以最大程度保證工業蒸汽的安全性。”武文奇表示。
此外，“和氣一號”還在加熱蒸汽管道設置了輻射監測儀表及快關閥，從而確保對外輸送的蒸汽“零碳清潔”。當輻射監測儀表的數值超過安全臨界值時，快關閥可在5秒內快速關閉，來自3、4號機組熱源的加熱蒸汽可被迅速隔離，確保不會有任何放射性物質進入用汽端。
在多種安全措施的加持下，連云港石化產業基地自此可以用上來自田灣核電的“放心汽”。數據顯示，“和氣一號”每年可為連云港石化產業基地提供480萬噸工業蒸汽，相當于每年減少燃燒標準煤40萬噸，等效減排二氧化碳107萬噸、二氧化硫184噸、氮氧化物263噸，為地方打造萬億級石化產業集群、實施制造業重點產業鏈高質量發展提供有力支撐。
年節省逾70萬噸碳排放指標 為核能與石化耦合發展提供可行方案
憑借著高質量的工業蒸汽，“和氣一號”搭建了核能與石化產業共同發展的橋梁，開創了核能領域發展新質生產力的新方向。
“‘和氣一號’為核能與石化耦合發展提供了可行方案。核能綜合利用與高耗能行業耦合發展將進一步凸顯核能的零碳價值，可以滿足高耗能行業多樣化的用能需求，可以為高碳排放產業提供脫碳技術方案，支撐國家大型化工基地、大型工業基地建設，與國家關于產業綠色低碳轉型的部署高度契合。”中國工程院院士葉奇蓁表示。
在江蘇核電黨委書記、董事長張毅看來，“和氣一號”項目是江蘇核電攜手各方打造的全國石化產業清潔供汽樣板，將為我國高質量發展注入新的動力。
“‘和氣一號’首次實現了國內大規模核能工業供汽，每年為連云港石化產業基地節省70多萬噸碳排放指標。”張毅介紹稱。
田灣核電核能供汽與石化行業的“跨界合作”的成功，不僅拓展了核能應用場景，將核電站熱效率提升至42%，為國內多家核電廠正在開展核能工業供汽方案進行了先行探索，同時也加快石化行業綠色低碳轉型，為國內石化基地能源供應的綠色升級提供了新方案，開創了核能助力傳統產業綠色升級的新途徑。
據了解，目前國內多家核電廠正在開展核能工業供汽探索建設，如海南核電蒸汽供能項目正處于土建階段，三門核電蒸汽供能項目已具備開工條件，福清核電蒸汽供能項目正在開展可行性研究，秦山核電、漳州能源、海陽核電正在積極調研、規劃開展相關工作。業內預期，到2030年，我國超三成在運核電可實現核能工業供汽的推廣應用。
工業供汽僅是核能多元利用的方向之一。近年來，我國核能多元利用實現多點開花。如在2021年底，我國南方首個核能供熱示范工程（一期）正式投運，供暖面積達46萬平方米；今年4月20日，碳-14靶件從秦山核電重水堆機組中成功抽出，打破了該同位素依賴進口的難題，實現碳-14供應全面國產化。
“核能作為一種清潔能源，是實現碳達峰、碳中和目標的重要能源組成。核能綜合利用前景廣闊，特別在核電站熱電聯供方面已有良好實踐。”葉奇蓁表示。
“近年來，國家原子能機構大力推動核能綜合利用，以及核技術在工業、農業、醫療、環保、安全等領域的廣泛應用，支持核能供汽等一批項目落地。”國家原子能機構秘書長黃平表示，面向未來，國家原子能機構將培育和孵化一批核能綜合利用以及核技術應用新項目，構建綠色、繁榮、富庶、健康、安寧的“核美家園”，助力實現“雙碳”目標，推動高質量發展，增進民生福祉。
責任編輯：余璇
