东北的红沿河镇，今年供暖季有点特别，锅炉房的烟囱不再冒烟，而家家户户的暖气却温暖依旧。
11月1日，作为东北地区首个核能供暖项目，辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目正式投运供热，为当地近两万居民提供冬季取暖保障。
资料图：辽宁红沿河核电站全景。何鹏 摄
多地进入“核能供暖时代”
据“大连发布”公众号消息，红沿河核电站核能供暖示范项目规划供热面积24.24万平米，最大供热负荷为12.77MW，利用红沿河核电站汽轮机抽汽作为热源，替代红沿河镇原有的12个燃煤锅炉房，实现清洁供暖。
核能供暖作为一种新型供暖方式，并不为人熟知，辽宁红沿河核电站核能供暖示范项目也由此受到广泛关注。但事实上，核能供暖并非一项新技术。
上世纪60年代，瑞典原型核动力反应堆Agesta建成投运，它是世界上第一个民用核能供热的核电站。此后，各国纷纷开始利用核能供暖。目前，全世界400余台在运核反应堆中有超过1/10的机组已实现热电联供，且已累计安全运行约1000堆/年。
在国内，北有山东海阳，南有浙江海盐，此前均已迈入“核能供暖时代”。
目前，海阳核电基地的核能供热项目已覆盖海阳全城区，惠及20万居民，海阳还因此成为全国首个“零碳”供暖城市。
海盐县的核能供热也极具标志性意义，其依靠的秦山核电站，让南方集中供暖成为可能。
资料图：“暖核一号”核能供暖项目首个供暖季提供清洁热量200万吉焦。姜涛 摄
核能供暖有何优势？
“相较传统供暖，核电是清洁能源，更为干净。”厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强向记者表示。
长期以来，北方集中供热的采热源主要来自热电联产和各类燃煤、燃气锅炉，其中燃煤供热比重高达70-80%。但这种传统供暖方式有一个问题，会造成大气污染。
据清华大学建筑节能中心测算，2018年我国建筑运行碳排放在21亿吨左右，约占全社会排放总量的20%。其中，北方城镇供暖能耗为2.12亿吨标煤、碳排放量约为5.5亿吨。
相较化石能源等供暖形式，核能供暖有着明显的环保优势。
按照红沿河核电站核能供暖项目测算，每年将减少标煤消耗5726吨，减排二氧化碳1.41万吨、烟尘209余吨、二氧化硫60余吨、氮氧化物85余吨、灰渣2621吨，环保效益显著。
利用核能供暖不仅能减少碳排放、实现清洁供暖，亦不会让百姓的负担增加。
秦山核电总经理邹正宇曾算过一笔账，100平方米的房子一个供暖季需要3000元，平均一个供暖季每平方米收费30元。这个价格与长三角地区集中供暖的城市徐州差不多。
记者注意到，目前红沿河镇的供热价格执行瓦房店市相关的政策要求，居民供暖价格25元/平方米，商业建筑供暖价格30元/平方米。
资料图：供热现场。辽宁红沿河核电站供图
核能供暖前景如何？
目前核能供暖已在三地应用，此后会否在更多城市普及？
在林伯强看来，“随着‘双碳’工作的推进，清洁能源会更多地加入供暖领域，核电比风电、光伏稳定，加入供暖领域势在必行。”
记者也注意到，核能供暖已得到政策的支持。
2016年，国家发改委和国家能源局联合发布《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》，其中明确，到2050年，核能在供热等方面具备规模建设条件。
据媒体报道，今年7月，海阳核电基地900MW远距离跨区域核能供热工程开工，计划于2023年投运。届时，供热区域可达青岛、威海地区，满足约100万人口的取暖需求。
此前，山东省能源局党组书记、局长栾健也表示，山东省在“十四五”及未来一段时期，将着力打造胶东半岛千万千瓦级核电基地，积极推进核能供暖等综合利用，力争2030年在运装机规模达到1300万千瓦以上，胶东半岛具备条件的地区全部实现核能供暖。
此次辽宁红沿河核电有限公司相关负责人也提到，将红沿河镇供暖作为东北地区的示范项目，是探索在示范项目建设过程中存在的问题，为后续东北地区核能供暖产业发展积累经验。
“核暖气”安全吗？
不少人关注，核能供汽的安全性如何保证？中核集团江苏核电维修总经理、工程负责人刘永生介绍，加热的工业蒸汽经由独立隔离回路输送，从设计源头上确保了核能供汽清洁的安全。整个过程中，只有热量交换，不存在介质的连通，保障核能供汽清洁安全可靠。而且，通过管道预制架空蒸汽保温方案等措施，能控制每公里温度损失小于2℃、压降0.03兆帕(Mpa)以内，有效控制蒸汽长距离传输过程中温度和压力的损失。
“核能供暖是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。”秦山核电党委书记、董事长黄潜说，核电站与用户之间有多道回路隔离，每个回路间只有热量的传递，没有水的交换，更不会有放射性物质进入暖气管道，热水也只在小区内封闭循环，与核电站层层隔离，没有任何接触。
多领域应用注入核能力量
前不久，全球首批商用堆碳-14辐照生产靶件，在中核集团旗下中国核电控股的秦山核电三厂2号重水堆机组入堆，开始商用堆生产碳-14同位素，预计将在2024年开始向市场供货，产量可满足国内需求。这是核能综合利用的又一重要突破。
什么是碳-14？它可以用来干什么？和我们的生活又有什么关系？原来，自然界中存在的碳，比如常见的石墨、钻石、铅笔芯等，都是碳-12。此外，它还有一些同位素“兄弟”，比如碳-11、碳-13以及碳-14，它们的原子核里都有6个质子，而中子数却不同。碳-12很稳定，碳-14则具有放射性。
“利用碳-14的放射性进行标记和检测，可以检测幽门螺杆菌、开展药物代谢动力学研究。”中核集团秦山核电高级工程师孟智良介绍，碳-14常常被用作标记物，广泛应用于农业、化学、医学、生物学等领域。比如在农药中加入碳-14，后期通过检测农作物上碳-14的含量，就可以判断出农药的残留量。
中核集团秦山核电正高级工程师樊申介绍，此前，中国曾采用过用于实验研究的小型反应堆来生产碳-14，但是产量小，生产不连续，无法形成稳定的供应。此次使用商用核电机组，可以长期保持高功率稳定运行，连续生产碳-14。
“就拿幽门螺杆菌的诊断与追踪来说，目前我国每年的幽门螺杆菌检测需求超过3000万人次，市场不容小觑。”于开治表示，中核集团在医用同位素生产方面取得的重大突破，将有效解决和缓解国内碳-14同位素供给问题，为建立稳定自主的医用同位素供应保障体系、提升人民健康水平作出新的贡献。
除了充分利用现有核电机组开展核能综合利用外，中核集团还通过科技创新，积极研发先进核能系统，拓展更多核能综合利用的新场景。例如，2021年7月13日，中核集团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程正式开工建设，成为全球首个开工的陆上商用模块化小型堆。
于开治介绍，“玲龙一号”(ACP100)技术，是中核集团通过10余年自主研发并具有自主知识产权的多功能模块化小型压水堆堆型，特点是小型化、模块化、一体化、非能动，可以作为清洁的分布式能源，在供电的同时可满足海水淡化、区域供暖、工业供热(冷)等多个领域应用需求。
在中国核学会理事长王寿君看来，核能既具有可再生能源的零碳排放特性，又延续了化石能源不间断稳定服役的特点，贴合大宗制造工艺的能源需求，应充分发挥大型压水堆、高温气冷堆、模块化小堆、低温供热堆等各自优势，紧密结合用户侧综合能源消费需求，建立集供电、居民供暖、工业供汽、制氢、海水淡化、同位素生产等为一体的多能互补、多能联供的区域综合能源系统，为未来中国绿色低碳发展注入核能力量。
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