南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

每到冬天,北方都會開始供暖,這是北方城市建設的一項必備的公共基礎設施。但是在南方城市,供暖設施並沒有普及,冬天室內室外一個溫度,在家只能靠電加熱來取暖。如今這一局面可能會就此改寫,因為新的供暖方式已經落地,南北方可能都將進入核供暖時代,各地供暖自由就快到來了。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

在中國南方,有一個城市已經開始供暖,並且是核能供暖。2021年12月,由中核集團秦山核電站供熱的我國南方第一個核能供熱示範工程(一期)正式投運,供暖總面積達到46萬平方米,能夠保障浙江嘉興海鹽縣的近4000戶居民,等專案全部建設完成,能夠滿足海鹽約400萬平方米的供暖需求。

那麼,南方的核能供暖,與北方的傳統供暖方式究竟有何不同之處呢?

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

在北方,供暖經歷過幾個階段。最開始的時候,北方也並沒有集體供暖,都是靠家家戶戶的暖炕,沒錯,就是大家印象中東北的那個炕。簡單來說,炕是一種砌在房子裡的可以燒火取暖的床 ,取暖的時候,爐子裡放上碳,熱氣就會從炕上往外冒。炕前面一般會有一個爐子,爐子上平時會燒上一壺水,一是方便喝,二是水蒸氣讓房間的空氣不至於太乾燥。

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隨著時代的發展,家家都住進了高樓,暖炕漸漸不適用了,為生活的方便,北方人逐漸用起了暖氣爐(採暖爐)。暖氣爐可以說是炕的升級版,一個爐子連著灌水的暖氣片,爐子一燒,水變熱,熱氣就會順著管道散發出來,不出一會,整個房間就暖起來了。近些年來,地暖的使用也漸漸多起來,地暖的供暖面積幾乎涵蓋了整個房間,在冬天的時候,家裡的整個地面都是熱的,地暖是在地板下面,不會佔任何的空間,所以也很受歡迎。

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北方供暖有著悠久的發展歷程,但是南方要不要供暖、如何供暖,卻是很多南方人關心的話題。隨著經濟社會發展和居民生活水平的提升,最初劃定“秦嶺-淮河供暖線”的歷史和資源條件已經有所改變。南方冬季的寒冬冷得“入骨三分”,在非供暖情況下往往比北方更難熬。於是,每當冬季到來,南方尤其是長江流域冬季比較陰冷的地區,冬季供暖的呼聲和需求越來越高。而核供暖的出現,為這個問題找到了一種解決思路。

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其實核能供熱,並非一項新發明的技術,在全球範圍內有著大量、長期、且成熟的實際應用。據統計,全世界約有400餘臺在執行的核反應堆,其中有超過1/10的機組已實現熱電聯供,且已累計安全執行約1000堆。浙江嘉興海鹽縣的核供暖專案,利用的是秦山核電基地機組冬季剩餘熱功率、在不影響機組安全效能的前提下,最大程度地發揮核電站的作用,向海鹽縣公建設施、居民小區及工業園區提供大規模安全、零碳的核能供熱。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

在浙江嘉興海鹽縣的核供暖也不是中國首例核供暖是專案,其實北方的一個城市更早就開始使用核供暖了。這個城市就是山東海陽,這才是中國首例核能商業供熱專案。早在2019年11月,國家電投集團山東核電公司70萬平方米供熱專案就已經投運。經過2年多的發展,在2021年11月,海陽核電基地的核能供熱專案已覆蓋海陽全城區,惠及20萬居民。山東海陽過去依靠的12臺燃煤供熱鍋爐,已經成為了過去式。這兩個城市的供暖方式,改變了過去傳統以煤炭為主要能源的供暖方式,走上了更加清潔的道路,為減少城市的碳排量提供了新思路。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

無論是秦山還是海陽,由於核電專案安全穩定執行,當地對核能供熱的公眾接受度較高,並且也不用擔心核能汙染的問題。因為核電站輸送的高溫水,雖然加熱方式是利用核反應,但在整個加熱過程中,並不會接觸核反應物質,也不會攜帶輻射物質。那麼,核電站到底是如何實現供暖的呢?

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

首先核反應產生的熱量透過蒸汽發生器將水加熱產生高溫高壓蒸汽,這是一個供水迴路,推動發電機輪機做功後需要冷卻,而冷卻這些蒸汽的水是另一個迴路,冷卻水加熱後的水會經過三迴路管網傳送到換熱站,然後繼續依次加熱第四和第五回路供熱網路內的水,這樣供熱用水和核反應毫不相關,更不會包含核輻射物質,迴路之間有熱量傳遞,沒有介質傳遞,各回路之間還有輻射監測裝置等措施,有多重屏障防禦措施,所以說核能供熱是很安全的。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

目前可實現的核能供熱方式主要有2種,一種是核能的再利用,基於現有已建成的大型核電廠,利用這些核電站的餘熱向熱網供熱,核電站工作的時候會產生大量的高溫水蒸氣,以往都是通向冷卻塔,釋放熱能,現在接入城市供熱網,熱能就能再利用。

另一種方式是,在城市中或者城市郊區建設新的低溫核供熱堆,這類小堆更為靈活,但經濟性並不如傳統鍋爐。在中國已經採用核能供熱的兩座城市,都是採用第一種核能供熱方式。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

既然是透過核電站的餘熱供暖,還沒有安全顧慮,那這種供暖形式是否能在全國範圍內推行呢?就目前的核電站建設來說,恐怕不太容易。

目前,在中國大陸地區已有52臺核電機組在執行,大致分佈在南至海南昌江、北至遼寧紅沿河的沿海地帶,這些城市都有發展核能供熱的核能基礎,遼寧紅沿河核電站、江蘇田灣核電站甚至已經在研究佈局核能供熱的建設了。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

能享受核供暖的城市與核電站的選址密切相關,目前在我國核電站大多都建設在沿海的城市,這其中主要是有兩個考慮。一是靠沿海有著豐富的水資源,便於排出核電站日常產生的汙染,二是我國經濟發達的地區大都處於沿海地區,對於電力資源的需求更大。部分城市採用不同技術路線的供熱小堆也正在加快推進示範專案建設,相關企業已在黑龍江、吉林、貴州鎖定廠址和首堆專案,並在河北、山東、青海、甘肅、遼寧、內蒙古、陝西等省區開展廠址普查、初可、可研和前期對接等籌備工作。

南方也開始供暖了!中國兩大城市實現核供暖,會有核汙染嗎?

我國現階段正在向著碳中和、碳達峰的目標前進,在能源的發展上,要不斷地減少煤炭等化石燃料的使用,高效利用更加清潔的核能,會加速這一目標的達成。此外,煤炭的價格近年來波動較大,價格不斷攀升,傳統供熱方式的成本也在不斷增高,各大城市保障穩定供暖和供電的壓力也逐漸增大,核能供暖並不需要煤炭,價格與煤炭脫鉤,大大減小了相關城市的供暖壓力。