院士专家齐聚山东海阳 支招核能新技术应用

编者按：5月11日上午，在山东海阳核电“水热同产同送”技术验证示范工程观摩研讨会上，中国工程院院士、业内知名核能专家齐聚一堂，聚焦核能综合利用支招献策，提出了许多专业化、建设性的宝贵意见及建议。现集纳其精彩观点，以飨读者。

本报通讯员 马向阳 成亚光 蒋宏阳 张发东

本报记者 左丰岐

提升核能利用效率

拓展淡水资源供应

随着城镇化建设带来的人口聚集和社会经济飞速发展，生产、生活和生态用水量持续增加，导致我国北方地区淡水资源愈发匮乏。在山东等沿海省份，充分利用丰富的海水资源，向海取水，通过海水淡化拓展水资源是解决该问题的重要手段。为同步解决北方沿海城市淡水资源缺乏、清洁取暖等民生问题，清华大学与山东核电有限公司等单位通力合作，共同研发建设了海阳核电“水热同产同送”科技示范工程，该工程于5月11日正式投运。

海阳核电“水热同产同送”科技示范工程利用核电机组抽汽和余热作为动力，驱动水热同产装置生产出95摄氏度的高温淡水，再通过一根管道输送到用户端，并在此进行水热分离，热量进入热力系统，放热后的淡水进入供水系统使用。通过这项技术，同步解决城市淡水需求与冬季居民清洁取暖需求。

“水热同产同送”过程中，所消耗的热量与城市供热所需热量相同，所以基本实现“零能耗”产水，并且是热法制水，产出的水是高品质的纯净水，可以满足居民生活用水、医疗用水、工业用水等多种用水需求。同时，该技术大幅降低海水淡化成本、装置成本和运行成本，延长了海水淡化的经济传输距离。

我国北方地区东部沿海在丹东到连云港长达1500公里的海岸线上，目前已建成装机容量约为8000万千瓦的核电和火电，相关规划数据显示，未来预计会有1亿千瓦的核电，若规模化配套“水热同产同送”技术，再加上跨季节蓄能，每年能够生产100亿吨的高品质淡水，同时为70亿平方米—100亿平方米的建筑供热，可同步解决沿海向内陆延伸150公里——200公里范围内生产生活用水及冬季供热供暖需求。这个范围覆盖了包括沈阳、大连、唐山、秦皇岛以及北京等大中型城市，为北方地区摆脱长期受水资源短缺制约，推动城市高质量发展、实现人民对美好生活的向往提供有力支撑。

海阳核电“水热同产同送”科技示范工程建成投运，是我国核能综合利用领域科研攻关的又一次重大突破，充分验证了该技术在提高能源效率方面的先进性和可行性，为提升核能利用效率、拓展淡水资源领域、解决我国北方城市清洁取暖等民生问题提供新方案、开辟新路径，具有重要示范与推广价值。

加快核能综合利用

助力能源绿色转型

聚焦“碳达峰、碳中和”战略目标实现，从能源行业来看，必须统筹规划、多措并举。要大力发展风能、太阳能等绿色低碳能源，着力提高能源利用效能，构建“清洁低碳、安全高效”的能源体系。从能源品类看，核能具有能量密度高、清洁低碳等优势，也是世界众多发达经济体长期以来的低碳能源选项。在过去的半个世纪中，核能在低碳电力发展中占有举足轻重的地位，降低了全球二氧化碳的排放增速，也在欧美等发达国家“碳达峰”过程中发挥了重要作用。目前，我国核能发电量占全社会发电量不到5%，与世界平均水平10%相比，仍存在较大的发展空间。

山东核电厂址资源丰富，技术起步较高，具有后发优势。在谋划山东核能发展时，要坚持发展与安全并重，采用最先进技术、最严格标准，积极有序发展核电。要充分认识到核能发电只是核能开发利用中的一个方面，在做好发电的同时，要统筹推进核能多元化综合利用，稳妥推进核能供热、海水淡化、制氢等产业项目发展，不断提升核能利用效率。

海阳核电“水热同产同送”项目具有良好的推广应用价值，为加快推进核能综合利用，助推能源结构绿色转型起到了良好的引领示范作用。特别是通过核能发电、制水、供暖多次梯级高效利用，大幅度提升了对核电机组低品位蒸汽热量的有效利用，极大提高了核能整体利用效率，为后续核能综合利用拓展了新思路，具有十分广阔的应用前景。

发展“产城结合”

实现能源多梯级高效利用

核电是绿色低碳清洁能源，在确保安全的前提下，如何实现对核能的高效利用，还有很大的发展空间。近年来，随着能源技术的不断突破和创新，核能综合利用日益成为推动能源高质量发展的重要引擎，越来越受到各方的高度关注和重视，成为今后的能源发展、结构调优的大趋势。海阳核电“水热同产同送”科技示范工程的投运，完全符合当今全球核能发展大趋势，是一次非常成功的探索与实践，起到了很好的引领和示范。

围绕我国提出2030年碳达峰、2060年碳中和的这个目标，在碳排放体量方面，最大的是工业，第二是交通，第三是与人民群众密切相关的城市居民社会用能。如何减少碳排放？首先要调整产业结构，其次要整合形成智能化、数字化的绿色交通，最后要打造绿色建筑。在打造绿色建筑方面，一方面要提高建筑节能防护水平，减少建筑能耗；另一方面要发展“产城结合”，即把工业、制造业、能源生产与城市生活紧密结合起来，实现能源的多梯级高效利用。海阳核电“水热同产同送”科技示范工程是一个很好的现例，为解决大区域“低碳”甚至“零碳”水热供给提供了新路径。

后续，核电企业应顺应用能方式和现代科学技术发展趋势，深入探索人工智能、数字经济在核能综合利用领域的应用，进一步推广海阳核电“水热同产同送”科技示范工程应用，为社会经济快速发展、能源结构绿色转型作出更大贡献。

向海要“淡水”

按下海水淡化“快进键”

淡水资源的匮乏已成为全球性的环境问题，地球上有77亿人口，人均每年占有7350立方米的水资源。中国是世界上13个贫水国之一，人均每年只占有2070立方米水资源，在全世界192个有水统计的国家和地区中排名第127位。此外，中国水资源分布南北差异大，总体上，北方水少地多，淡水缺乏尤为突出。

为解决水资源短缺问题，一方面要建设国家水网，把西南国际河流这些各大水系都串联起来，丰枯调节，余缺互补，形成国家“四横三纵”的总体水网构架。另一方面，各地方要因地制宜，基于区域地理环境和资源分布特点，多渠道拓展水资源。尤其是我国沿海缺水地区，要将海水淡化作为解决缺水问题的重要途径之一。

海阳核电“水热同产同送”科技示范工程将传统单独产热供热、单独制水供水两套系统合二为一，实现了在“零碳”供热的同时，“零能耗”制水，对于缓解清洁供暖与水资源紧缺等尖锐民生问题，具有重要现实意义。

水热同产，充分利用了核电机组抽汽热量以及原本排入大海的机组余热，通过多级闪蒸、多效蒸馏等工艺，生产出95℃高品质高温淡水，在有效提升能源利用效率的同时，减小了温排水导致的热污染。水热同送，创新使用一根水热同传管线替代常规三根（2热1水）管线，提高了能源及设施利用率，节约了国土资源特别是城市土地资源，可有效降低投资和运营成本，延长海水淡化的经济传输距离，把高品质淡水输送至胶东半岛等缺水地区，减少沿海缺水地区对引黄、引长的依赖。通过水热分离产生的淡水，电导率小于2微西门子每厘米，水质纯净，可满足居民生活用水、医疗用水、工业用水等多种用途需求；热量进入城市热力管网系统，满足建筑供热取暖需求。

从“碳达峰、碳中和”的角度来讲，海阳核电“水热同产同送”技术示范工程是生态优先、高质量发展的一个缩影与范例，为全国沿海缺水地区按下了海水淡化“快进键”。

共享技术优势

破解缺水难题

目前，水资源紧缺已成为我国北方地区经济社会发展的重要制约因素，比如京津冀地区经济发展迅速，水资源需求量持续增加，短缺矛盾日益突出。

解决水资源短缺有多种途径，如跨区域长距离调水、生产生活节水、循环利用水、海水淡化等。每种途径都存在相应的制约因素，比如跨区域长距离调水存在成本高、水质难控制、枯水期水量不足等问题，影响供水稳定性，因此必须因地制宜，综合施策。

对于山东等沿海地区来说，“水热同产同送”技术具有多方面优势。一是海水资源丰富，不受原料供应和自然条件影响，获取成本小、供应稳定；二是可以从增量上缓解水资源短缺问题。三是淡化水水质纯净，可作为高端用水，比如医药用水、高端饮用水、高端工业用水等。四是重复使用核能发电余热，实现制水、供热同步进行，相当于在当前“零碳”供热的基础上，不增加能耗，实现“零能耗”制水，有效提升了核能综合利用效率。

此外，我国北方地区冬季取暖主要以燃煤热电联产机组和区域锅炉为主，每年消耗超过4亿吨标准煤，大规模、高强度煤炭消费导致污染物和温室气体排放长期居高不下。为提高冬季取暖供热清洁化水平，改善大气环境质量和满足用户清洁供热取暖需求，在加快煤炭等传统能源清洁化利用的同时，迫切需要推进可再生能源、核能等清洁能源替代燃煤。

总体来看，“水热同产同送”技术具有系统性、战略性、长远性，巧妙为清洁供热、水资源短缺两个问题同时提供了经济、环保的解决方案。海阳核电“水热同产同送”科技示范工程为后续向青烟威地区长距离供热、输水做好了技术验证和经验积累，也为我国京津冀等北方地区破解缺水难题提供了一个示范样板，发展潜力大，未来前景广阔。