6月19日，我國首個(gè)工業(yè)用途核能供汽項目——“和氣一號”項目在中核集團旗下中國核電（股票代碼：601985）投資控股的田灣核電基地正式建成投產(chǎn)，這標志著(zhù)我國核能綜合利用從單一發(fā)電、滿(mǎn)足城市居民供暖后，拓展進(jìn)入到工業(yè)供汽領(lǐng)域。

　　中核集團“和氣一號”核能供汽項目是江蘇核電攜手各方打造的全國石化產(chǎn)業(yè)清潔供汽樣板，將成為連云港石化基地建設的清潔能源“大動(dòng)脈”，這成為我國核能發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、開(kāi)展核能綜合利用、打造“核美家園”、建設美麗中國的生動(dòng)實(shí)踐，還為我國高質(zhì)量發(fā)展注入更強動(dòng)能。

　　國家原子能機構秘書(shū)長(cháng)黃平表示，近年來(lái)，國家原子能機構大力推動(dòng)核能綜合利用，以及核技術(shù)在工業(yè)、農業(yè)、醫療、環(huán)保、安全等領(lǐng)域的廣泛應用，支持核能供汽等一批項目落地。面向未來(lái)，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(shù)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(shí)現“雙碳”目標，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，增進(jìn)民生福祉。

　　中國工程院院士葉奇蓁表示，核能綜合利用與高耗能行業(yè)耦合發(fā)展將進(jìn)一步凸顯核能的零碳價(jià)值，可以滿(mǎn)足高耗能行業(yè)多樣化的用能需求，可以為高碳排放產(chǎn)業(yè)提供脫碳技術(shù)方案，支撐國家大型化工基地、大型工業(yè)基地建設，與國家關(guān)于產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉型的部署高度契合。

　　建設美麗中國，持續改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，根本在于加快推動(dòng)發(fā)展方式綠色低碳轉型。中國核能電力股份有限公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)盧鐵忠在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表示，作為清潔安全高效的基荷能源，核能除了發(fā)電外，還可以開(kāi)展多種形式的綜合利用，是推動(dòng)我國高質(zhì)量發(fā)展的重要力量。據了解，核能除在供熱、供暖、供汽等領(lǐng)域應用外，還可在同位素生產(chǎn)、制氫、海水淡化等諸多領(lǐng)域廣泛利用。目前，我國核能綜合利用正呈現出多樣化發(fā)展局面。此外，核技術(shù)已廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、醫學(xué)、環(huán)保、安保等領(lǐng)域，融入人們生活的方方面面，形成一定的產(chǎn)業(yè)規模，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。

　　近年來(lái)，在國家能源局、國家原子能機構等指導下，中核集團深入推動(dòng)落實(shí)國務(wù)院《2024—2025年節能降碳行動(dòng)方案》，積極部署開(kāi)展核能綜合利用工作，特別是緊抓機遇，大力推動(dòng)大型石化化工園區探索利用核能供汽供熱。

　　江蘇核電黨委書(shū)記、董事長(cháng)張毅表示，田灣核電核能供汽與石化行業(yè)成功“跨界合作”，為國內眾多核電廠(chǎng)正在探索的核能工業(yè)供汽方案提供了先行先試案例，為國內石化基地能源供應的綠色升級提供了新方案，開(kāi)創(chuàng )了核能助力傳統產(chǎn)業(yè)綠色升級的新途徑。

　　中核集團“和氣一號”核能供汽項目作為首批“綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范工程項目”，具有“綠色安全、穩定高效”的特點(diǎn)。項目采用田灣核電3、4號機組中驅動(dòng)汽輪機系統做功發(fā)電的二回路蒸汽為熱源，采用核電廠(chǎng)一回路、二回路與蒸汽回路多重隔離設計，在物理隔絕的情況下制備工業(yè)蒸汽，再通過(guò)多級換熱將蒸汽通過(guò)工業(yè)用汽管網(wǎng)輸送到石化產(chǎn)業(yè)基地，替代傳統煤炭消耗，解決石化企業(yè)熱源和動(dòng)力源問(wèn)題。

　　項目建成后，每年有480萬(wàn)噸的零碳清潔蒸汽將源源不斷地從田灣核電基地輸送到連云港石化基地，相當于每年減少燃燒標準煤40萬(wàn)噸，等效減排二氧化碳107萬(wàn)噸、二氧化硫184噸、氮氧化物263噸，相當于新增植樹(shù)造林面積2900公頃，為石化基地每年節省碳排放指標70多萬(wàn)噸?！　?/p>

　　國家原子能機構新聞宣傳中心有關(guān)負責同志，連云港市委常委、常務(wù)副市長(cháng)任棟，連云港市和連云區、徐圩新區有關(guān)負責同志，以及中國核電、宣傳文化中心、江蘇核電、江蘇方洋集團等有關(guān)負責同志和媒體記者參加活動(dòng)?！?/p>

深度聚焦  核能“變形記”

　　江蘇連云港徐圩新區，燒香河邊，一條亮銀色的管道，直徑足有1米來(lái)粗，從田灣核電3、4號機組蜿蜒而出。它時(shí)而騰躍，時(shí)而匍匐，宛如一條剛剛出水的“小白龍”，綿延23.36公里，鉆入了我國沿海地區規劃建設的七大石化產(chǎn)業(yè)基地之一——連云港石化產(chǎn)業(yè)基地。

　　6月19日，全國首個(gè)工業(yè)用途核能供汽項目——中核集團“和氣一號”核能供汽項目正式投用。這條管道中，核能轉化的“零碳蒸汽”正沸騰著(zhù)奔涌向換熱站，并在這里轉化后用于化工生產(chǎn)?！　?/p>

　　近兩年，類(lèi)似的核能“變形記”在我國不斷上演?！　?/p>

　　2023年6月21日，三門(mén)核電啟動(dòng)核能供汽項目，計劃于2026年底建成供汽規模為1800噸/小時(shí)的全國最大的核能供汽項目；　　

　　2023年底，秦山核電供熱的我國南方首個(gè)核能供熱示范工程（一期）正式投運，供暖面積46萬(wàn)平方米，同期，海陽(yáng)市“暖核一號”三期900MW遠距離跨區域核能供熱工程投運，一南一北兩座城市進(jìn)入核能供熱時(shí)代；　　

　　今年4月20日，隨著(zhù)碳14靶件從秦山核電重水堆機組中成功抽出，我國打破了該同位素依賴(lài)進(jìn)口的難題，實(shí)現碳14供應全面國產(chǎn)化，稍后的5月3日，同一個(gè)重水堆上，我國首個(gè)商用堆同位素在線(xiàn)輻照生產(chǎn)裝置順利完成安裝，重水堆同位素生產(chǎn)領(lǐng)域再取得突破?！　?/p>

　　曾經(jīng)我們熟識的主要用于發(fā)電的核能，正背負著(zhù)時(shí)代的需要，以騰躍的姿勢化身為藥，化身為汽，化身為暖，完成著(zhù)一次又一次的“變形”?！　?/p>

　　而這些“變形”會(huì )帶來(lái)什么？又要付出些什么？從田灣核電這篇獨特而又不乏典型的“變形記”中或可窺其一斑?！?/p>

一個(gè)“勇”字入局　　

　　中核集團“和氣一號”核能供汽項目用汽需求方——連云港石化產(chǎn)業(yè)基地，是我國沿海地區規劃建設的七大石化產(chǎn)業(yè)基地之一，也是生態(tài)環(huán)境部、商務(wù)部、科學(xué)技術(shù)部明確的國家生態(tài)工業(yè)示范園區，其目標瞄準建成世界一流大型石化基地。

　　然而，這個(gè)目標卻為“節能降碳約束性指標”所掣肘。作為高耗能產(chǎn)業(yè)，石化產(chǎn)業(yè)的轉型不僅勢在必行，更是迫在眉睫?！　?/p>

　　“田灣核電蒸汽供能項目運行后，每年可為連云港石化產(chǎn)業(yè)基地提供480萬(wàn)噸工業(yè)蒸汽，相當于每年減少燃燒標準煤40萬(wàn)噸，同時(shí)等效減排二氧化碳、二氧化硫等，每年可為石化基地節省70多萬(wàn)噸碳排放指標?！边B云港石化產(chǎn)業(yè)基地田灣石化基地方洋集團有限公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)閆紅民告訴記者，源源不斷的“零碳蒸汽”給了他們更大的環(huán)境空間?！　?/p>

　　“該項目的實(shí)施將我國的核能綜合利用成功擴維至工業(yè)供汽領(lǐng)域，它直接服務(wù)于連云港產(chǎn)業(yè)轉型升級，為地方打造萬(wàn)億級石化產(chǎn)業(yè)集群，實(shí)施制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐?！苯K核電有限公司黨委書(shū)記、董事長(cháng)張毅介紹說(shuō)?！　?/p>

　　這是全國首條超大口徑、超長(cháng)距離核能供熱蒸汽管網(wǎng)，也是全國最長(cháng)核能供熱傳輸路徑，其技術(shù)門(mén)檻不低。核與汽的多重隔離、多級換熱、低壓蒸汽長(cháng)距離傳輸的各項參數穩定……所有這些都揭示著(zhù)其論證過(guò)程復雜、涉及單位多、周期長(cháng)的難點(diǎn)與痛點(diǎn)?！　?/p>

　　對在運的核電機組而言，每一步騰挪都絕非易事。擺在張毅面前最直接的壓力就是在項目開(kāi)展長(cháng)達兩年多的時(shí)間中保持核電機組的安全穩定?！斑\行時(shí)，不得不見(jiàn)縫插針安排各項調試試驗，通過(guò)機組每一次升降功率獲得的參數都非常珍貴；大修時(shí)，本來(lái)就繁忙的機組檢修過(guò)程中，還要讓出時(shí)間窗口配合安裝調試相關(guān)裝置。所以，神經(jīng)必須時(shí)刻緊繃著(zhù)?！薄　?/p>

　　目前，田灣核電正在新建7、8號機組。為什么不直接考慮在新建的機組上開(kāi)展項目？“這不是我們一家企業(yè)的事情，我國節能減排的形勢不能等，石化基地的轉型、地方經(jīng)濟的發(fā)展也不能等。再說(shuō)，哪有萬(wàn)事俱備的項目，總是需要些勇氣才能真正地闖出新路?！睆堃阏f(shuō)。

又是一個(gè)“勇”字破局　　

　　3月的料峭春寒中，歷時(shí)21個(gè)月建成的田灣核電蒸汽供能項目拉開(kāi)了聯(lián)合調試的大幕。在這個(gè)問(wèn)題扎堆、矛盾扎堆、人員也扎堆的時(shí)刻，負責“和氣一號”的江蘇核電運行二處副處長(cháng)武文奇在調試高峰期索性住到了現場(chǎng)，開(kāi)始了“連軸轉”的工作模式。

　　4月29日，第一次全線(xiàn)通氣的聯(lián)合調試給武文奇留下了特別深的印象，“幾乎所有參建人員都在現場(chǎng)，綿延20多公里的整條管線(xiàn)，幾乎每一個(gè)接口、每一處閥門(mén)都布滿(mǎn)了技術(shù)人員。大家都在忙碌地記錄蒸汽通過(guò)的各個(gè)參數。搞項目這么久，這么大的場(chǎng)面我也是第一回見(jiàn)?！彼嬖V記者。整體啟動(dòng)調試涉及設計單位、土建安裝、設備廠(chǎng)家、運行操作、搶修待命多個(gè)專(zhuān)業(yè)，指揮了近300人，8項綜合試驗均一次成功。

　　兩年前，出色的專(zhuān)業(yè)技能和12年維修經(jīng)驗讓江蘇核電設備管理處設備管理科科長(cháng)胡海波脫穎而出參與到蒸汽供能項目中來(lái)。這個(gè)項目留給他最初的印象就是“規模大”，“光是廠(chǎng)區綜合管線(xiàn)工程，就長(cháng)達1082米，安裝范圍跨度廣泛，需要協(xié)調的事項數不勝數”。

　　很快，胡海波就發(fā)現施工量大不算難，更難的是變數多：“因為沒(méi)有經(jīng)驗可循，我們的施工經(jīng)常出現與計劃不相符的突發(fā)狀況，以打樁這件施工中的小事為例，我們預計樁基200根，實(shí)際上的樁基量卻高達1689根?！?/p>

　　又是很快，胡海波發(fā)現在現場(chǎng)處理各種突發(fā)問(wèn)題并不算難，難的是所有問(wèn)題的解決都要趕在核電機組大修中擠出的以小時(shí)、分鐘計的“時(shí)間窗口”中完成?！　?/p>

　　時(shí)間推回到1年前的2023年3月，田灣3號機組大修期間，蒸汽供能項目的主要改造設施建設正在推進(jìn)中?！八械沫h(huán)節步驟都經(jīng)歷了無(wú)數次的沙盤(pán)推演，力求精準無(wú)誤?！焙２ㄕf(shuō)：“所有的施工人員都是提著(zhù)一口氣投入工作的，一刻也不敢松懈?！薄　?/p>

　　持續166小時(shí)的閘門(mén)井改造中，“要在1米厚的側墻上準確定位并鑿出18個(gè)開(kāi)孔。每個(gè)孔的作業(yè)范圍都是提前策劃推演好的，后面每一刀怎么切全靠提前找好點(diǎn)，放線(xiàn)、墻體開(kāi)孔穿線(xiàn)、墻體切割、吊運混凝土塊……鉆一個(gè)孔要20分鐘，體力消耗大，所以2小時(shí)就要換一撥人，保持24小時(shí)不間斷?！遍l門(mén)井改造負責人顧延臻回憶著(zhù)自己當時(shí)的緊張，不禁加快了語(yǔ)速?！　?/p>

　　在32000米的電纜敷設中，“其中最長(cháng)的一根電纜800米長(cháng)，在核電建設中并不多見(jiàn)。由于廠(chǎng)房?jì)壤鹊缆窂角?，這根重達12000余斤的電纜要靠160余人接龍的方式傳送進(jìn)入廠(chǎng)房，這一干就是6個(gè)小時(shí)?！惫艿婪笤O負責人余成恒說(shuō)?！　?/p>

　　“不止搶時(shí)間，更是為了確保對核電機組原有的一切不造成任何影響。這個(gè)項目開(kāi)展的每一步都是在極其嚴苛的條件下進(jìn)行的?！焙２ǖ恼Z(yǔ)氣里沒(méi)有無(wú)奈，只有驕傲，畢竟他們剛剛憑借無(wú)盡的勇氣與毅力拿下了這個(gè)“非常工程”?！　?/p>

　　數據顯示，全球核電產(chǎn)業(yè)格局中，我國核電規模已位居世界前列，2023年底在運裝機容量全球第三（5703萬(wàn)千瓦）、在建裝機容量全球第一（3030萬(wàn)千瓦），伴隨在建核電有序投產(chǎn)，2030年前我國在運核電裝機規模有望成為全球第一。如此規模，一旦突破技術(shù)局限，那么我國核能在核技術(shù)應用、核能制氫、區域供熱、海水淡化等多種情境中必能發(fā)揮巨大價(jià)值。中國國家原子能機構秘書(shū)長(cháng)黃平表示：“面向未來(lái)，國家原子能機構還將培育和孵化一批核能綜合利用以及核技術(shù)應用新項目，構建綠色、繁榮、富庶、健康、安寧的‘核美家園'?！薄?/p>

延伸閱讀

　　用核能“燒開(kāi)水”發(fā)電，一直是許多網(wǎng)友對核能發(fā)電有趣調侃，而這也從本質(zhì)上道出了核電站發(fā)電原理：核電站發(fā)電主要是依靠核裂變釋放能量，將水加熱轉化為蒸汽，從而驅動(dòng)汽輪機發(fā)電。這其中，蒸汽不光可以用來(lái)發(fā)電，在工業(yè)生產(chǎn)中同樣大有用途?！　?/p>

　　對于石油化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，蒸汽就是其生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的熱源和動(dòng)力源。利用核能供熱、供汽、供電替代煤炭消耗，是石化行業(yè)面臨保障穩定供應與清潔低碳轉型雙重挑戰下的優(yōu)選方案。國家能源局、國家原子能機構深入推動(dòng)落實(shí)國務(wù)院《2024—2025年節能降碳行動(dòng)方案》，攜手中核集團等單位多次部署核能綜合利用工作，推動(dòng)大型石化化工園區探索利用核能供汽供熱。

　　田灣核電蒸汽供能項目是國家發(fā)改委首批“綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范工程項目”。據介紹，“綠色安全、穩定高效”這八個(gè)字構成了核能供汽項目的關(guān)鍵詞。

　　綠色。根據測算，該項目建成后，每年供汽量將達480萬(wàn)噸，可等效減排二氧化碳107萬(wàn)噸、二氧化硫184噸、氮氧化物263噸，相當于新增植樹(shù)造林面積2900公頃，為石化基地每年節省碳排放指標70多萬(wàn)噸。

　　安全。核電機組四道安全屏障，從源頭上保證了核能供汽清潔和安全。以田灣核電3、4號機組二回路蒸汽為熱源，采用多級完全隔離的方式來(lái)制備工業(yè)蒸汽，再將工業(yè)蒸汽通過(guò)工業(yè)用汽管網(wǎng)輸送至石化基地。在核能供汽過(guò)程中，只涉及熱量交換，沒(méi)有任何水或者蒸汽的物質(zhì)交換。采用多級換熱技術(shù)，通過(guò)工業(yè)蒸汽管網(wǎng)將蒸汽低耗能安全輸送至石化基地。此外，還在加熱蒸汽管道設置輻射監測儀表及快關(guān)閥、在第三個(gè)獨立回路物理隔絕和工業(yè)蒸汽管道安裝輻射監測儀表，確保對外輸送蒸汽“零碳清潔”。

　　穩定。目前核電站已經(jīng)可以實(shí)現18個(gè)月長(cháng)周期換料，即核電機組能夠連續運行18個(gè)月不中斷，從而提供穩定的蒸汽供應。設計上考慮了從3、4號機組的加熱汽源可以單機組供汽或兩臺機組聯(lián)合供汽的兩種方式，即使是遇到機組大修，在大修前可實(shí)現額定負荷下無(wú)擾切換連續供汽，有能力保證每年8000小時(shí)蒸汽連續供應。

　　高效。提高核電站熱效率，意味著(zhù)核能得到更大程度的利用。抽取一小部分二回路中的蒸汽，會(huì )導致進(jìn)入汽輪機系統做功發(fā)電的蒸汽總量有所減少，進(jìn)而導致發(fā)電量降低。但是進(jìn)入汽輪機做功發(fā)電的核能蒸汽熱效率一般不超過(guò)40%，而用于生產(chǎn)工業(yè)蒸汽的熱源蒸汽效率可達90%以上。因此從整體來(lái)看，本項目將使機組實(shí)際熱效率從37%提高到42%。（楊阿卓 高原 段新瑞 胡鍵）