江亿：综合利用核能助力山东实现零碳能源供应-北极星核电网

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10月19日，由山东省发改委、烟台市人民政府、中国核学会、中国机械工业联合会、中国能源报社主办，烟台市发改委、烟台市新兴产业发展推进中心、烟台众创核电研发中心承办的“2021碳达峰碳中和烟台论坛”在山东省烟台市国际博览中心开幕。

中国工程院院士、清华大学教授江亿

综合利用核能，助力山东实现零碳能源供应

综合利用核能，实现热电水三联供，对满足山东半岛电力、热力和淡水供应将发挥重要作用。

山东用电、用热需求旺盛。一方面，火电装机容量居全国首位，2019年，山东煤炭消费总量达4.3亿吨，发电消耗一半燃煤，且热电机组装机占火电总装机的比例超过85%，20万千瓦以下小热电机组占比超过30%，发电煤耗高、效率偏低，每年消耗约8300万吨燃煤；另一方面，山东集中供热面积达20.5亿平方米，其中青岛、烟台等城市供热以燃煤锅炉和小热电为主，能耗高、污染大，碳排放量也大，加上大量燃煤小热电同时为工业生产供热，致使非电燃煤中约70%用于各类小锅炉。

水资源短缺也是山东面临的一大问题，如果该问题不解决，将无法实现可持续发展。

因此，核能的全面开发、综合利用可同时解决以上三大问题，即利用核能水热电三联产技术，以全面电气化的电力替代燃煤、燃气、燃油，以零碳热源满足冬季建筑供热和工业生产的热量需求，以足够的淡水资源确保安全可靠供水。

具体而言，核电机组运行会产生大量余热，充分利用余热，可进行海水淡化并制备淡热水，再通过单管“水热同送”系统送到城市周边；通过“水热分离”装置分离出热量和常温淡水，由此实现供水、供热。目前，已建成的海阳核电小型示范项目运行效果良好，综合效益显现。

在供热、供水的基础上，再增加一套跨季节储热装置，可实现系统全年连续运行，性能将更佳。水热联产等装置属于高投资项目，一旦建成需长期运行，且核电装置不希望季节性转换，而需要连续运行。因此，通过建设跨季节的蓄热装置，可实现连续制水、产热。届时，春夏秋季热量转换到储热装置，连续供应常温热水，冬季则由系统和储热装置共同供热，并供应常温热水。

测算显示，“1000MW机组+跨季节储热”全年连续运行8000小时，能发电70亿千瓦时，输出热量4500万GJ，可为1.5亿平方米建筑供热，并产生淡水1.5亿吨/年。若有30台这样的机组，可满足山东半岛35亿平方米建筑供热、45亿吨淡水供应，并提供50%的电力。跨季节储热不仅使水热联产装置、水热同送系统实现全年连续运行，还能使核电通过改变抽气量而改变发电量，从而具有一定的灵活性，不再需要供热调峰热源，可完全根据天气决定供热侧热量，提高供热可靠性。

如前所述，综合利用核能，实现热电水三联供，将对满足山东半岛电力、热力和淡水供应发挥重大作用，是实现山东半岛零碳能源和可持续淡水供应的重大举措。要满足山东半岛热、电、水需求，需要有0.3亿千瓦装机的核电。因此，建议在“十四五”期间做好整体规划，为今后20年相关项目建设和改造提出“一张蓝图”，可先完成1-2个热电水三联供示范工程；到2045年，随着核电项目陆续完成，再分期分片完成配套工程。

（朱妍/整理）

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