我國首個核能綜合利用技術品牌

[摘 要]“雙碳”目標下，核能綜合利用成為能源綠色低碳轉型的重要途徑。作為國家電力投資集團公司控股子公司，山東核電有限公司依托運營管理的海陽核電站，在全國范圍內率先開展大型壓水堆核能供熱研究，開發出具有完全自主知識產權的核能零碳供熱技術，打造了我國首個核能綜合利用技術品牌——“暖核一號”，實現了我國核能商用供熱“零”的突破，并推動核能技術向核能品牌升級，為能源綠色低碳轉型貢獻了可復制、可推廣的整縣制核能供熱“國家電投方案”。

[關鍵詞]能源綠色低碳轉型；核能綜合利用；核能供熱

一、實施背景

（一）核能綜合利用正成為能源綠色低碳轉型的重要途徑

近年來，黨中央、國務院高度重視能源安全和清潔能源發展。

2014年6月13日，在中央財經領導小組第六次會議上，以習近平同志為核心的黨中央高瞻遠矚、審時度勢，創造性地提出了“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，為新時代能源發展擘畫出宏偉藍圖。

2016年12月21日，在中央財經領導小組第十四次會議上，習近平總書記明確指出，推進北方地區冬季清潔取暖，關系北方地區廣大群眾溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少，是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容。

2020年9月22日，習近平主席在第75屆聯合國大會上鄭重宣布，中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，并努力爭取2060年前實現碳中和。

在這一背景下，以高效、清潔、多元化為主要特征的能源轉型進行不斷加快。憑著在能源減碳方面的潛力，核能開始受到前所未有的重視，核電及核能綜合利用的重要性更是日益凸顯。國家“十四五”規劃明確提出，“開展山東海陽等核能綜合利用示范”。中共中央、國務院《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出，“積極穩妥推進核電余熱供暖”。

（二）核能供熱領域迎來重大發展機遇

近年來，國家出臺的一系列相關政策為我國核能行業打開了新的成長空間，特別是核能供熱領域迎來重大發展機遇。

2016年6月，國家發展改革委、國家能源局印發的《能源技術革命創新行動計劃（2016- 2030年）》提出，到2050年，核能供熱具備規模建設條件。

2018年2月，國家能源局印發《2018年能源工作指導意見》，明確提出積極研究推動北方地區核能供暖試點工作。同時，將核能供暖示范工程列為重點項目，實施北方地區核能供暖五年行動方案。

2021年10月，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》，強調積極推動嚴寒、寒冷地區清潔取暖，積極穩妥開展核能供熱示范。

在政策持續推動的同時，我國城市建筑集中供暖面積也在快速增加，為核能供熱提供了良好的用戶環境基礎。根據數據顯示，2021年，我國城市建筑集中供暖面積為106.03億平方米，同比增長7.30%。

有機構分析，假設2030年我國城市建筑集中供暖面積為150億平方米，按照增長面積的10%由核能來供熱，則核能供熱面積有望達到5.2億平方米。

作為國家電力投資集團公司控股子公司，成立于2004年9月的山東核電有限公司（簡稱“山東核電”）是山東海陽核電項目業主單位，全面負責海陽核電站的設計、建造、運營管理。2019年，山東核電開始依托海陽核電站，開創性地進行核能供熱方面的探索與實踐。

二、主要做法

按照國家“十四五”規劃綱要提出的“開展山東海陽等核能綜合利用示范”的部署，國家電投山東核電在確保海陽核電一期工程安全穩定發電的同時，于全國范圍內率先開展大型壓水堆核能供熱研究，開發出了我國首個具有完全自主知識產權的核能零碳供熱技術，同步推動核能技術向核能品牌轉變，打造了我國首個核能綜合利用技術品牌——“暖核一號”，以品牌創新驅動企業高質量發展。

（一）“暖核一號”工程實踐

1.“暖核一號”一期31.5MW“園區級”核能供熱工程

2019年11月，國家電投山東核電在國內率先建成投運“暖核一號”一期31.5MW“園區級”核能供熱工程，實現國內核能商用供熱零的突破，被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”。

2020年4月，“暖核一號”一期工程圓滿完成首個供暖季供熱任務，持續為70萬平方米居民用戶供熱129天。

在國家能源局和山東省能源局的指導下，西安熱工研究院作為獨立第三方在對“暖核一號”一期核能供熱項目首個供暖季進行后的評價中指出：“該工程在技術上實現了電廠核能利用效率的提高，經濟上具備了與燃煤供熱的競爭力，總體取得了居民用暖價格不增加、政府財政負擔不增長、熱力公司利益不受損、核電企業經營做貢獻、生態環保效益大提升等多重效果。”

2.“暖核一號”二期202.5MW “縣域級”核能供熱工程

2020年，“暖核一號”核能供熱項目再啟新篇。國家電投山東核電提報的海陽核電遠距離大規模核能供熱可研報告，通過專家評審。國家電投山東核電與煙臺市簽訂戰略合作框架協議，逐步向海陽全市及膠東地區推廣核能供熱，力爭為全國核能商業供熱提供可復制、可參照的“標準方案”。

2021年11月，“暖核一號”二期202.5MW“縣域級”核能供熱工程投運，為海陽市全城區近500萬平方米的20萬居民持續提供清潔穩定的熱能，助力海陽市成為全國首個“零碳”供暖城市，為“推進北方地區冬季清潔取暖”貢獻了可復制、可推廣的整縣制核能供暖“國家電投方案”。

該工程首個供暖季持續穩定供熱143天，累計對外提供清潔熱量200萬GJ。相較于核能供熱前，節約原煤18萬噸，減排二氧化碳33萬噸、氮氧化物2021噸、二氧化硫2138噸、煙塵1243噸，供暖季空氣中PM2.5下降了16%，天氣優良率上升了17%，明顯提升了區域供暖季空氣質量。同時，減少向環境排放熱量150萬GJ，2攝氏度海洋溫升面積縮減了25公頃，有效改善了周邊海洋生態環境，為我國核電基地海洋生態環境建設提供了新示范。

3.“暖核一號”三期900MW“區域級”核能供熱工程

2022年7月，“暖核一號”三期900MW“區域級”核能供熱工程開工，是世界最大的單臺機組抽汽供熱工程，配套輸熱管網是我國首個跨地級市的核能供熱長輸管網工程。

該工程于2023年底供暖季前建成，實現跨區域核能供熱，年供熱能力可達970萬GJ，供熱區域可達青煙威地區，滿足100萬居民供暖需求，同時可替代原煤消耗90萬噸，減排二氧化碳165萬噸。

（二）“暖核一號”品牌打造

作為山東省首個建設并運行的核電站，如何通過品牌建設打造核能綜合利用核心競爭力，提升企業知名度、美譽度，助力核能產業高質量發展，山東核電進行了深入地探索實踐。

1.搶占先機，推出我國首個核能綜合利用品牌，實現從產業到品牌的升級

山東核電黨委高度重視品牌建設工作，在海陽核能供熱項目建設之初，就強化頂層設計，將品牌建設與項目建設同謀劃、同部署、同推進，全面布局品牌發展路徑，高標準謀劃品牌發布和立體化、分階段推廣，把品牌建設與國家能源核能供熱商用示范工程建成、國家“十四五”規劃明確“開展山東海陽等核能綜合利用示范”、國內首個“零碳”供暖城市建成、全國最大核能供熱項目啟動供熱等重大工程節點和重要事件相結合，策劃推進品牌發布、推廣、傳播等工作。“暖核一號”獲評第七屆中國品牌論壇創新案例獎，首批入選核電工程建設高推廣價值五新技術成果，獲評央企十大超級工程、核領域十大事件等，推動海陽核能供熱從產品走向品牌，實現了品牌建設與核能事業發展的互促互進。

2.統籌推進，塑造高辨識度的品牌形象，打響核能供熱知名品牌

創建統一的品牌形象識別系統，可以提高傳播效率，強化品牌認知。作為核能領域民生工程，“暖核一號”品牌建設緊密圍繞行業特點，始終注重公眾溝通、公眾參與、公眾體驗，讓公眾在充分享受核能發展紅利的同時，樹立“暖核一號”品牌良好口碑，重塑核能可親可近的新形象，進一步提高公眾對核能的接受度，有效化解“鄰避效應”。

一是發布“暖核一號”IP形象，上線IP表情包，充分展示“暖核一號”清潔、安全、穩定、高效的核心價值。目前，全網總使用量超萬人次。

二是在全網開展“暖核一號”logo及傳播語征集，全過程與公眾進行互動評選，共征集到近150幅作品，受眾超1.5萬人次。

三是創作“暖核一號”主題歌曲及MV，將在2023年國家能源局召開的全國核能供熱經驗總結交流大會上發布。

四是開發“暖核一號”系列品牌傳播及科普文創品，獲得行業內外、社會公眾的一致好評，獲評第四屆中國核學會科普獎二等獎，國家電投集團“我心中最美的國家電投”品牌故事文創品類一等獎。

3.系統謀劃，制定立體化品牌傳播策略，實現從點到面的裂變效應

講好品牌故事，是增進公眾對核能發展的價值認同和品牌認知的一個非常重要的載體和手段。山東核電以“暖核一號”品牌建設為核心，配套品牌架構體系、工作體系、傳播體系，從資金支持、日常推動、專項突破三個維度部署推進實施，以重大節點、品牌專項活動為牽引，推動品牌深化、提升不斷取得新突破。

一是依托主流媒體提高品牌傳播力。充分運用各種宣傳資源和媒體平臺，重點聯動主流媒體，對海陽核能供熱全過程進行多媒體報道、多樣化展示、多終端推送。自“暖核一號”品牌發布以來，被人民日報、新華社、央視三大核心央媒報道50余次，共在上千家媒體、網站、客戶端及自媒體傳播信息約3.5萬篇。“暖核一號”成為網絡高頻詞匯，被百度百科收錄。

二是打造專項行動提高品牌凝聚力。連續兩年開展品牌大使“千人行動”，山東核電1200余名來自全國各地的員工、“暖核一號”百名用戶、項目參建單位建設者擔任品牌大使，廣泛普及核能供熱科普知識，講述“暖核一號”品牌故事，覆蓋受眾4萬余人次。

三是發動專家代言提高品牌公信力。推出兩期海陽核能綜合利用論壇，邀請有影響力的院士、行業專家、官方權威人士為“暖核一號”代言，有效提升了品牌公信力。

四是加強國際傳播提高品牌影響力。通過金磚國家、世界核協會、國際原子能機構（IAEA）、美國電力研究協會（EPRI）等國際組織及協會多次推介，俄羅斯第一電視臺及塔斯社、日本朝日新聞等美、日、俄的主流媒體進行報道，進一步提高了集團公司在國際上的影響力。

經過3年的探索與實踐，“暖核一號”品牌影響力不斷凸顯，形成了具有一定震撼性、沖擊力的社會傳播效果，實現了品牌建設與核能事業發展的互促互融，走出了一條品牌賦能核能產業的新路徑。

三、主要創新點

“雙碳”背景下，作為核能綜合利用的重大創新成果，“暖核一號”代表了我國核能綜合利用技術的先進水平。其以零碳方式一體化滿足了社會用電、用暖需求，為我國核電熱電聯產提供了示范樣板，為能源供給側變革和高質量發展提供了新路徑。

（一）具有完全自主知識產權的核能零碳供熱技術

“暖核一號”是由國家電投自主開發的具有完全自主知識產權的核能零碳供熱技術，是我國首個核能綜合利用技術品牌。該技術依托海陽核電三代非能動百萬千瓦級核電機組，由國家電投山東核電牽頭，聯合國內多家設計研究院所、設備制造單位自主研發形成，實現了大型核電機組的熱電聯產，具有安全、經濟、清潔、高效的特點，能夠適應多種應用場景。

（二）在核電熱電聯產運行控制技術上實現新跨越

“暖核一號”以核電機組常規島汽輪機中間級抽汽為主要技術特征，填補了百萬千瓦級中壓飽和汽輪機組抽汽技術的國內空白。研發了適用于飽和蒸汽的大口徑抽汽止回閥、快關調節閥等新型閥門，在核電熱電聯產關鍵設備上實現了國內首創。開發了反應堆熱功率與汽輪發電機電功率+對外供熱功率匹配的運行控制策略，在核電熱電聯產的運行控制技術上實現了新的跨越。形成了一套完整的基于核電熱電聯產的安全和瞬態評估體系，在國內大型核電機組熱電聯產安全評估技術上實現了零的突破。

（三）形成了一系列標準化的模塊和方案

“暖核一號”固化了一系列完整的技術，包括大型核電機組抽汽供熱安全評估技術、常規島重要系統和設備瞬態分析技術、汽輪機抽汽供熱改造技術、核能供熱廠區供熱換熱技術、熱電聯產機組控制技術、核能供熱聯合調試技術、核能供熱廠內外聯合運營技術等，形成了一系列標準化的模塊和方案。

“暖核一號”擁有“園區級”（供熱能力30MW）輔汽供熱模塊、“縣域級”（供熱能力200MW）抽汽供熱模塊、“區域級”（供熱能力900MW）大規模抽汽供熱模塊等多個技術標準化方案，可滿足不同供熱應用需求。以海陽核能供暖為樣板，“暖核一號”可向全國核電機組的熱電聯產進行復制推廣。

（四）開創核能供熱商業新模式

“暖核一號”開創了“核電廠+政府平臺+供熱公司”的核能供熱商業新模式。由核能清潔熱源置換傳統熱源，兼容原有商業模式，在長距離大規模供熱中，再增加“長輸管網公司”，實現當地民眾、地方政府、熱力公司、核電企業的多方共贏。

“暖核一號”讓核首次以“暖”的方式走入尋常百姓家，讓人民群眾用得經濟、用得環保、用得放心、用得安心、用得舒心，打破了“核”的神秘感，增進了“核”的親密感，進一步密切了核能與公眾的聯系，增加了公眾對核能的了解度和接受度。

四、取得的成效

國家電投山東核電從核能發電跨界到核能供熱，通過融合創新突破了核能在我國能源體系中原有的邊界與作用。運用“成熟技術+跨界學科”的能源供給側科研新機制，使“核”和“暖”實現了有機結合。

目前，“暖核一號”不僅成為廣受社會各界關注和贊譽的創新品牌，還成為推動我國能源供給側革命、實現多元發展的樣板，為我國能源行業的跨界發展提供了品牌示范。

（一）環保效益顯著

核能供熱采用核電機組二回路的蒸汽作為熱源，完全不排放二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物質，是“零碳”清潔供暖，可大大節約環保投資，同時因燃煤產生的污染、運輸壓力、資金問題等也得到了極大緩解。

以“暖核一號”二期202.5MW核能供熱工程首個供暖季為例，相較于核能供熱前，節約原煤消耗18萬噸，減排二氧化碳33萬噸，供暖季空氣中PM2.5下降了16%，天氣優良率上升了17%，明顯提升了區域供暖季空氣質量。

（二）經濟社會效益顯著

“暖核一號”作為我國首個核能供熱商用項目，首次讓核能以暖的形式“飛入尋常百姓家”，在拓展核能在我國能源體系中原有的邊界與作用的同時，進一步滿足了人民群眾對美好生活的新期待。

2021年，在煤炭價格波動較大，保供形勢復雜嚴峻的情況下，“暖核一號”二期核能供熱工程投運后，海陽市居民住宅供熱價格由原來的每建筑平米22元下降至每建筑平米21元，讓海陽市民切實享受到了核能發展的“紅利”，得到了切切實實的實惠，增強了人民群眾獲得感、幸福感、安全感，為核能事業發展營造了良好的輿論氛圍。

同時，“暖核一號”的良好發展實踐，在獲得國內廣泛傳播的同時，贏得國際廣泛關注，進一步提高了我國核能創新發展在國際上的影響力。

（三）能源利用效率顯著提升

“暖核一號”逐步提高了機組熱效率，進而實現能源利用效率和電站經濟性的極大提升。

“暖核一號”一期核能供熱31.5MW工程投運后，全廠熱效率由36.69%提升至37.17%；“暖核一號”二期202.5MW核能供熱工程投運后，熱效率提高至39.94%；“暖核一號”三期900MW核能供熱工程投運后，機組熱效率將提升到55.9%，是原來的1.5倍。

如果海陽核電兩臺機組同時開展900MW核能供熱改造，相當于用不到5%的投資，增加了一臺百萬千瓦級核電機組。

未來，國家電投山東核電將持續打響“暖核一號”品牌，積極探索更大規模、更高效率、更長距離的供熱技術方案，為核電供熱的規模化發展提供可復制的模板和標準，推進核能與其他新能源耦合一體化建設，進一步加快核能綜合利用多元化、智慧化發展進程，不斷提升能源利用效率和資源利用率，打造綠色低碳循環經濟，為助力“雙碳”目標如期實現和經濟社會高質量發展作出更大貢獻。

編輯/車玉龍 統籌/李蘇