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科技日报记者 张盖伦

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近日,地处辽宁南部的红沿河镇迎来又一个供暖季。和以前不同的是,这份暖意来自11月1日正式投运供热的辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目。该项目利用红沿河核电站汽轮机抽汽作为热源,规划供热面积24.24万平方米,替代红沿河镇原有的12个燃煤锅炉房,惠及当地近两万居民。

党的二十大报告指出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。

核能、风光能、地热、生物能……清洁能源加入供暖能源大军,为打响蓝天保卫战注入创新能量。

核能供热 安全打造“零碳”城市

2018年,核电跨界之笔落在了山东海阳。

一期园区级供暖,二期县域级供暖,三期区域级供暖。“暖核一号”沿着“三步走”战略稳扎稳打、步步为营。2021年11月9日,国家能源核能供热商用示范工程二期202.5兆瓦项目提前6天投运,海阳成为全国首个“零碳”供暖城市。

核能供暖的故事如今在红沿河核能供暖项目续写。作为东北地区首座核电站和东北最大电力能源投资项目,辽宁红沿河核能供暖项目投产后每年将减少标煤消耗5726吨,减排二氧化碳1.41万吨。照此估算,国家电投两大核能供暖项目在这个供暖季结束后,预计节约原煤约20.5万吨,减排二氧化碳约31.4万吨,有效改善区域供暖季大气环境和海洋生态环境。

2021年12月3日,我国南方首个核能供暖项目——中核集团秦山核电浙江海盐核能供热示范工程一阶段正式投运。至2022年4月,该示范项目完成首个供暖季任务,持续安全稳定为近4000户居民供热100天,供热价格较过去降低了约1/3。据测算,到“十四五”末项目全部建成投运后,能够满足海盐约400万平方米供暖需求;相对于南方地区的电取暖方式,每年可节约电能消耗1.96亿度。

在2022年的供暖季中,海盐县的工业用户、公建用户等也会陆续接入核能供热主管网。

 “核能供暖从核电机组抽取部分蒸汽,通过换热站进行多次加热,整个过程只有蒸汽加热水、水加热水两个步骤。”中核集团秦山核电党委书记、董事长黄潜说,核电站与用户间有多道回路隔离,每个回路间只有热量的传递,没有水的交换,更不会有放射性进入暖气管道——它是安全的。

挖掘风电、地热的更多潜力

我国可再生能源丰富,可谓“风光无限”。截至2022年8月底,国家电投总装机规模突破2亿千瓦,其中清洁能源装机突破1.26亿千瓦,占比62.5%,光伏装机、新能源装机、可再生能源装机、清洁能源装机规模均居全球第一。

太阳能、风力资源丰富的三北地区,有着发展“分布式能源+电取暖”的天然优势。在山西灵丘,国家电投河北公司打造全国最大、山西首个风电清洁供暖示范项目,2022年供暖季计划供热8.9万吉焦,为2250户居民和220个商业用户送去温暖。

我国地热资源丰富,市场潜力巨大,为城市公建、建筑群、各类园区清洁供暖提供有益支撑。国家电投安徽分公司在中国农村改革第一村——安徽凤阳县小岗村建设地源热泵。在绿色低碳环保的同时,其制冷制热效率比传统空气源热泵高出40%左右,运行费用仅为普通中央空调的30%-50%,一年可节省电费10万元。

为充分利用可再生地热资源,国家电投中央研究院还创新开发了复合式冷热源系统。该系统包括“地源热泵+电锅炉+蓄能水罐+冷水机组”。地源热泵提供基础负荷,夏季采用冷却塔调峰供冷,冬季采用“电锅炉+蓄能水罐”调峰供暖。该技术将应用于中央研究院源网荷储一体化光伏发电项目二期工程。

生物用能成产业新引擎

9月1日,“秸能一号”于黑龙江佳木斯实现连续生产出料,标志着生物质绿能颗粒技术实现创新成果落地转化。今年供暖季,国家电投将在佳木斯“一区三县”开展散煤替代供暖,预计2024年实现年产绿能颗粒30万吨,推动约1000万平方米的清洁取暖散煤替代。

“秸能一号”是国内首创的生物质绿能颗粒技术、移动式绿能颗粒生产装置,由国家电投上海成套院自主研发。 “它以农业秸秆、林下剩余物和农副加工废弃物为原料,就地实现类煤燃料转化,突破了生物质能源化利用运储不便的瓶颈。”上海成套院副总经理马明俊表示。

在黑龙江密山,吉电股份着眼当地玉米秸秆丰富的生态优势,打通了一条“原材料收储—燃料加工—能源供应—有机肥销售”的秸秆再利用、再循环产业链。

在产业链上游,6万吨生物质成型燃料生产基地已完成试运行,实现燃煤替代近3万吨;在产业链中游,目前覆盖密山市16个乡镇建和一个社区的43台常压生物质供热锅炉已实现供暖,供热面积共计26.1万平方米;在产业链下游,多方联合将秸秆燃烧后的灰渣制成有机肥料,真正实现“取之于田,用之于田”。

清洁供暖的“密山模式”,让家里暖起来,也让老百姓的腰包鼓起来。