10月19日，由山東省發改委、煙臺市人民政府、中國核學會、中國機械工業聯合會、中國能源報社主辦，煙臺市發改委、煙臺市新興產業發展推進中心、煙臺眾創核電研發中心承辦的“2021碳達峰碳中和煙臺論壇”在山東省煙臺市國際博覽中心開幕。

綜合利用核能，助力山東實現零碳能源供應

中國工程院院士、清華大學教授江億

綜合利用核能，實現熱電水三聯供，對滿足山東半島電力、熱力和淡水供應將發揮重要作用。

山東用電、用熱需求旺盛。一方面，火電裝機容量居全國首位，2019年，山東煤炭消費總量達4.3億噸，發電消耗一半燃煤，且熱電機組裝機占火電總裝機的比例超過85%，20萬千瓦以下小熱電機組占比超過30%，發電煤耗高、效率偏低，每年消耗約8300萬噸燃煤;另一方面，山東集中供熱面積達20.5億平方米，其中青島、煙臺等城市供熱以燃煤鍋爐和小熱電為主，能耗高、污染大，碳排放量也大，加上大量燃煤小熱電同時為工業生產供熱，致使非電燃煤中約70%用于各類小鍋爐。

水資源短缺也是山東面臨的一大問題，如果該問題不解決，將無法實現可持續發展。

因此，核能的全面開發、綜合利用可同時解決以上三大問題，即利用核能水熱電三聯產技術，以全面電氣化的電力替代燃煤、燃氣、燃油，以零碳熱源滿足冬季建筑供熱和工業生產的熱量需求，以足夠的淡水資源確保安全可靠供水。

具體而言，核電機組運行會產生大量余熱，充分利用余熱，可進行海水淡化并制備淡熱水，再通過單管“水熱同送”系統送到城市周邊;通過“水熱分離”裝置分離出熱量和常溫淡水，由此實現供水、供熱。目前，已建成的海陽核電小型示范項目運行效果良好，綜合效益顯現。

在供熱、供水的基礎上，再增加一套跨季節儲熱裝置，可實現系統全年連續運行，性能將更佳。水熱聯產等裝置屬于高投資項目，一旦建成需長期運行，且核電裝置不希望季節性轉換，而需要連續運行。因此，通過建設跨季節的蓄熱裝置，可實現連續制水、產熱。屆時，春夏秋季熱量轉換到儲熱裝置，連續供應常溫熱水，冬季則由系統和儲熱裝置共同供熱，并供應常溫熱水。

測算顯示，“1000MW機組+跨季節儲熱”全年連續運行8000小時，能發電70億千瓦時，輸出熱量4500萬GJ，可為1.5億平方米建筑供熱，并產生淡水1.5億噸/年。若有30臺這樣的機組，可滿足山東半島35億平方米建筑供熱、45億噸淡水供應，并提供50%的電力。跨季節儲熱不僅使水熱聯產裝置、水熱同送系統實現全年連續運行，還能使核電通過改變抽氣量而改變發電量，從而具有一定的靈活性，不再需要供熱調峰熱源，可完全根據天氣決定供熱側熱量，提高供熱可靠性。

如前所述，綜合利用核能，實現熱電水三聯供，將對滿足山東半島電力、熱力和淡水供應發揮重大作用，是實現山東半島零碳能源和可持續淡水供應的重大舉措。要滿足山東半島熱、電、水需求，需要有0.3億千瓦裝機的核電。因此，建議在“十四五”期間做好整體規劃，為今后20年相關項目建設和改造提出“一張藍圖”，可先完成1-2個熱電水三聯供示范工程;到2045年，隨著核電項目陸續完成，再分期分片完成配套工程。