核能风光能生物能清洁供暖供热打好“蓝天保卫战”

科技日报
2022-11-11 09:42:04

近日，地处辽宁南部的红沿河镇迎来又一个供暖季。和以前不同的是，这份暖意来自11月1日正式投运供热的辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目。该项目利用红沿河核电站汽轮机抽汽作为热源，规划供热面积24.24万平方米，替代红沿河镇原有的12个燃煤锅炉房，惠及当地近两万居民。

党的二十大报告指出，积极稳妥推进碳达峰碳中和，立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。

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核能、风光能、地热、生物能……清洁能源加入供暖能源大军，为打响蓝天保卫战注入创新能量。

核能供暖安全打造“零碳”城市

2018年，核电跨界之笔落在了山东海阳。

一期园区级供暖，二期县域级供暖，三期区域级供暖。“暖核一号”沿着“三步走”战略稳扎稳打、步步为营。2021年11月9日，国家能源核能供热商用示范工程二期202.5兆瓦项目提前6天投运，海阳成为全国首个“零碳”供暖城市。

核能供暖的故事如今在红沿河核能供暖项目续写。作为东北地区首座核电站和东北最大电力能源投资项目，辽宁红沿河核能供暖项目投产后每年将减少标煤消耗5726吨，减排二氧化碳1.41万吨。照此估算，国家电投两大核能供暖项目在这个供暖季结束后，预计节约原煤约20.5万吨，减排二氧化碳约31.4万吨，有效改善区域供暖季大气环境和海洋生态环境。

2021年12月3日，我国南方首个核能供热示范项目——中核集团秦山核电核能供暖示范工程正式投运。至2022年4月，该示范项目完成首个供暖季任务，持续安全稳定为近4000户居民供热100天，供热价格较过去降低了约1/3。据测算，到“十四五”末项目全部建成投运后，能够满足海盐约400万平方米供暖需求；相对于南方地区的电取暖方式，每年可节约电能消耗约1.96亿度。

在2022年12月迎来的供暖季中，浙江海盐的老年公寓以及工业用户、公建用户等也会陆续接入核能供热主管网。

“核能供热是将核电厂产生的部分热量传递给热力公司，再经过供热管网送至终端用户的过程。在这个过程中，只有热量交换，没有介质交换。”中核集团秦山核电党委书记、董事长黄潜说，用户接触到的是层层隔离过的充分安全的水，并通过三回路与二回路的压差设计、增加辐射监测装置等措施，实现多重屏障防御。

挖掘风电、地热的更多潜力

我国可再生能源丰富，可谓“风光无限”。截至2022年8月底，国家电投总装机规模突破2亿千瓦，其中清洁能源装机突破1.26亿千瓦，占比62.5%，光伏装机、新能源装机、可再生能源装机、清洁能源装机规模均居全球第一。

太阳能、风力资源丰富的三北地区，有着发展“分布式能源+电取暖”的天然优势。在山西灵丘，国家电投河北公司打造全国最大、山西首个风电清洁供暖示范项目，2022年供暖季计划供热8.9万吉焦，为2250户居民和220个商业用户送去温暖。

我国地热资源丰富，市场潜力巨大，为城市公建、建筑群、各类园区清洁供暖提供有益支撑。国家电投安徽分公司在中国农村改革第一村——安徽凤阳县小岗村建设地源热泵。在绿色低碳环保的同时，其制冷制热效率比传统空气源热泵高出40%左右，运行费用仅为普通中央空调的30-50%，一年可节省电费10万元。

为充分利用可再生地热资源，国家电投中央研究院还创新开发了复合式冷热源系统。该系统包括“地源热泵+电锅炉+蓄能水罐+冷水机组”。地源热泵提供基础负荷，夏季采用冷却塔调峰供冷，冬季采用“电锅炉+蓄能水罐”调峰供暖。该技术将应用于中央研究院源网荷储一体化光伏发电项目二期工程。

生物用能成产业新引擎

9月1日，“秸能一号”于黑龙江佳木斯实现连续生产出料，标志着生物质绿能颗粒技术实现创新成果落地转化。今年供暖季，国家电投将在佳木斯“一区三县”开展散煤替代供暖，预计2024年实现年产绿能颗粒30万吨，推动约1000万平方米的清洁取暖散煤替代。

“秸能一号”是国内首创的生物质绿能颗粒技术、移动式绿能颗粒生产装置，由国家电投上海成套院自主研发。“它以农业秸秆、林下剩余物和农副加工废弃物为原料，就地实现类煤燃料转化，突破了生物质能源化利用运储不便的瓶颈。”上海成套院副总经理马明俊表示。

在黑龙江密山，吉电股份着眼当地玉米秸秆丰富的生态优势，打通了一条“原材料收储—燃料加工—能源供应—有机肥销售”的秸秆再利用、再循环产业链。

在产业链上游，6万吨生物质成型燃料生产基地已完成试运行，实现燃煤替代近3万吨；在产业链中游，目前覆盖密山市16个乡镇和一个社区的43台常压生物质供热锅炉已建成投运，供热面积共计26.1万平方米；在产业链下游，多方联合将秸秆燃烧后的灰渣制成有机肥料，真正实现“取之于田，用之于田”。