近日,随着海南核电旗下“和气一号”项目正式投产运行,中国核能综合利用领域再次迎来关键节点。该项目利用已建成的核电机组作为热源,向产业园区提供最大每小时50吨的工业蒸汽。这一动态不仅标志着核能与高耗能产业的物理融合进入实质性操作阶段,更伴随着全国首个核能工业供汽碳足迹因子的发布。在能源转型与“双碳”目标的双重驱动下,核能的角色正从单一的清洁电力供应者,向工业热能替代者转变。这一转变对于依赖化石燃料供热的石化行业而言,既是脱碳的机遇,也是技术与成本博弈的新战场。
01、从“发电”到“供汽”:能源供给侧的结构性突围
长期以来,公众对核电站的认知主要停留在电力生产层面。然而,在石化、化工等高耗能产业中,对工业蒸汽的热负荷需求往往占据能源消耗的半壁江山。传统上,这些蒸汽主要由燃煤或燃气锅炉提供,是工业领域的碳排放大户。
此次海南项目的投产,以及此前江苏核电相关项目的运行,揭示了一条清晰的替代路径:利用核裂变产生的巨大热能,通过热交换站将海水转化为高压工业蒸汽,直接通过管网输送到工业园区。这种“热电联产”模式并非单纯的技术叠加,而是能源供给侧的结构性突围。
根据行业数据,核能供汽在理论上具备巨大的规模效应。对于石化园区而言,稳定的基荷热源至关重要。核电机组的连续运行特性恰好契合了化工生产对蒸汽连续性、稳定性的严苛要求。然而,这种模式也面临地理位置的天然限制。核电站通常位于沿海特定区域,只有当高耗能产业园区与核电站距离适中时,管道输送的热损耗和建设成本才具备经济可行性。因此,目前的成功案例更多呈现出“点状突破”的特征,而非大规模的普适性推广。
02、量化“绿色身份”:碳足迹因子背后的贸易博弈
与项目投产同样值得关注的,是中核集团发布的全国首个核能工业供汽碳足迹因子。这一数据的发布,从会计核算层面为核能供热提供了精确的度量衡。
依据江苏核电投产一周年的运行数据测算,核能供汽的碳足迹仅为燃煤热电联产蒸汽的1/600,是天然气热电联产蒸汽的1/100。这一巨大的级差,意味着使用核能蒸汽生产的工业产品,在全生命周期碳排放核算中将获得极大的竞争优势。
在当前的国际贸易环境下,这一数据的战略意义不容忽视。随着欧盟碳边境调节机制(CBAM)等绿色贸易壁垒的构建,中国出口型企业的“碳成本”正在显性化。对于石化、纺织等下游产业链而言,拥有一张基于权威数据背书的“绿色身份证”,意味着在国际市场上能够规避高额的碳关税。
03、多堆型探索与挑战:规模化复制尚需跨越门槛
虽然海南与江苏的实践证明了压水堆供汽的可行性,但业界的探索并未止步于此。目前,全球首个高温气冷堆与压水堆耦合工业供汽项目已在江苏徐圩获得核准,福建漳州等地也在开展调研。
高温气冷堆因其更高的出口温度,理论上能满足更多样化的工业用热需求,甚至包括制氢等高温工艺。然而,从示范项目走向规模化商业应用,仍面临诸多挑战。首先是安全性与公众接受度。将核能设施与人口密集的工业园区深度耦合,对安全冗余设计和应急响应提出了更高要求。其次是经济账的平衡,长距离管道建设、接入容量费以及与电力部门的调度协调,初期投资依然巨大。
此外,如何确定合理的动态电价和热价,如何在电网调峰与工业恒定供热之间找到平衡点,都是亟待解决的体制机制难题。业内建议,未来需要建设聚集型的零碳用汽工业产业园,通过统一规划和统筹调度,才能真正摊薄成本,实现商业闭环。
核能工业供汽的推进不再是简单的“煤改电”或“煤改气”,而是利用存量核能资源进行的高阶能源置换。尽管目前仍面临选址局限、标准体系待完善以及跨部门协调等挑战,但随着“和气一号”等项目的常态化运行以及碳足迹核算体系的建立,核能与石化产业的耦合已展现出清晰的减排逻辑和商业前景。这种模式若能成功在长三角、粤港澳等工业集群复制,将为中国工业的绿色低碳转型提供一个强有力的硬核解法。