山東用電、用熱需求旺盛。一方面，其火電裝機容量居全國首位。2019年，山東省煤炭消費總量4.3億噸，發(fā)電消耗一半燃煤，而且熱電機組裝機容量占火電裝機容量的比例超過85%，20萬千瓦以下小熱電機組占比超過30%，發(fā)電煤耗高、效率偏低，每年消耗約8300萬噸燃煤。另一方面，山東省集中供熱總面積達20.5億平方米。青島、煙臺等城市供熱以燃煤鍋爐和小熱電為主，能耗高、污染大，碳排放量也大。加上大量燃煤小熱電同時為工業(yè)生產(chǎn)供熱，非電燃煤中約70%用于各類小鍋爐，為民用采暖和工業(yè)生產(chǎn)過程提供熱量。

 

水資源短缺也是山東面臨的一大問題，該問題不解決，無法實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

 

面對低碳轉(zhuǎn)型要求，用什么來替代化石能源消費？如何滿足大量用電和用熱需求？如何應對水資源匱乏問題？核能的全面開發(fā)綜合利用可同時解決以上三大問題，即利用核能水熱電三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，以全面電氣化后的電力替代燃煤、燃氣、燃油，以零碳熱源滿足冬季建筑供熱和工業(yè)生產(chǎn)的熱量需求，以足夠的淡水資源確保安全可靠供水。

 

核電機組運行會產(chǎn)生大量余熱，充分利用余熱，可進行海水淡化并制備淡熱水，再通過單管“水熱同送”系統(tǒng)送到城市周邊；通過“水熱分離”裝置分離出熱量和常溫淡水，由此實現(xiàn)供水、供熱。目前，已建成的海陽核電小型示范項目運行效果良好。

 

在供熱、供水基礎上，再增加一套跨季節(jié)儲熱裝置，實現(xiàn)系統(tǒng)全年連續(xù)運行，性能會更佳。水熱聯(lián)產(chǎn)等裝置屬于高投資項目，一旦建成期望長期運行，而核電裝置不希望季節(jié)性轉(zhuǎn)換，最好也是連續(xù)運行。通過跨季節(jié)蓄熱裝置，可實現(xiàn)連續(xù)制水、連續(xù)產(chǎn)熱。春夏秋季熱量換到儲熱裝置，連續(xù)供應常溫熱水，冬季由系統(tǒng)和儲熱裝置共同供熱，繼續(xù)供應常溫熱水。

 

測算顯示，“1000MW機組+跨季節(jié)儲熱”全年連續(xù)運行8000小時，能夠發(fā)電70億kWh，輸出熱量4500萬GJ，為1.5億平方米建筑供熱，并產(chǎn)生淡水1.5億噸/年。若有30臺這樣的機組，可滿足山東半島35億平方米建筑供熱、供應45億噸淡水，提供50%的電力供應。跨季節(jié)儲熱不僅使水熱聯(lián)產(chǎn)裝置、水熱同送系統(tǒng)實現(xiàn)全年連續(xù)運行，還能使核電通過改變抽氣量而改變發(fā)電量，從而具有一定的靈活性，由此不再需要供熱調(diào)峰熱源，完全根據(jù)天氣決定供熱側(cè)熱量，提高了供熱可靠性。

 

綜合利用核能，實現(xiàn)熱電水三聯(lián)供，將對滿足山東半島電力、熱力和淡水供應發(fā)揮重大作用，是實現(xiàn)山東半島零碳能源和可持續(xù)淡水供應的重大舉措。而要滿足山東半島熱、電、水需求，需要有0.3億千瓦裝機的核電。為此，建議在“十四五”期間做好整體規(guī)劃，為今后二十年的建設和改造提出“一張藍圖”，可先完成1-2個熱電水三聯(lián)供示范工程，到2045年，伴隨著核電項目陸續(xù)完成，分期分片完成配套工程。