封面新闻记者 边雪

冬日斜阳下的黄海之滨,塔吊林立,机器轰鸣。

1月16日,随着核岛第一罐混凝土浇筑完成,全球首个压水堆与高温气冷堆双堆耦合的核能综合利用项目“江苏徐圩核能供热发电厂1号机组”(以下简称“项目”),正式进入主体工程建设阶段。这不仅标志着我国核能从“单一发电”迈向“多元供给”的关键一步,也为全球高耗能产业低碳转型提供了首个可复制、可推广的“中国方案”。

打开网易新闻 查看精彩图片

项目现场。

长期以来,核能主要被视为一种用于发电的能源,那些巨大的穹顶建筑似乎只为了点亮城市的万家灯火。然而,在追求“双碳”目标的背景下,核能作为一种几乎零碳排放的清洁能源,其应用范围和价值远远超出了传统的发电领域。

作为“十五五”开局之年我国首台开工的核电机组,这一项目何以被称为“革命性突破”?其技术内核与产业价值何在?在项目现场,封面新闻专访了中核工程徐圩项目总设计师白玮,深度解读这一“零碳蒸汽”系统背后的科技密码与战略布局。

“跨界”耦合:从“纯发电”到“热电联供”的系统重构

长期以来,核能主要承担发电职能。而在“双碳”目标下,如何释放核能作为清洁能源在工业供热、海水淡化等领域的潜力,成为能源转型的重要课题。徐圩项目率先破局,开创性地将我国具有完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”与四代核电技术高温气冷堆进行耦合,通过“华龙一号”主蒸汽加热除盐水制备饱和蒸汽,再利用高温气冷堆主蒸汽对饱和蒸汽二次升温,进行外供。项目建成后设计工况下可同时具备高品质蒸汽供应能力和发电能力。

“过去核电站就像只发电的‘独奏者’,现在我们要让它成为既能发电、又能供热的‘交响乐团’。”白玮形象地比喻道,项目采用两级加热工艺:“华龙一号”产生饱和蒸汽,作为第一级热源,将除盐水初步加热;高温气冷堆则提供700℃以上的高温蒸汽,进行二次升温,最终产出能满足石化园区生产所需的高品质工业蒸汽。

这一过程并非简单叠加。白玮坦言,最大的技术挑战之一在于系统耦合后的运行稳定性。“就像玩魔方,一个参数变动,整个系统状态都会变化。”项目团队创新性地提出“解耦-联动”设计方法:将复杂工况分解为典型场景,分别进行精细化模拟与优化,再通过数字化仿真平台进行整体耦合验证,最终形成动态联动的智能控制系统。

“最强大脑”:让核电系统“感知思考、智慧调控”

供热、供水势必影响发电,如何平衡多元输出、保障电网稳定?项目给出的答案是:为电厂装上“最强大脑”。

“我们开发了全球首个全要素核电厂循环水智能节能运行系统。”白玮告诉封面新闻,该系统具备“感知、思考、行动”能力。它可实时采集气象、水温、负荷等上百项参数,通过人工智能算法预测供需变化,并主动调节泵、阀等设备,实现节能与防冻的智能平衡。

在此之前,项目还成功攻克了另一项关键技术——将变频技术应用于核电站循环水系统,并已稳定运行多年。“这相当于为执行指令配备了灵活的‘手脚’。”白玮说,这些技术共同构成了一个响应迅速、运行高效的智慧能源系统,确保在供热供水的同时,最大限度保障发电稳定。

为满足园区每年数千万吨的高品质除盐水需求,项目配套建设了全球最大的核能海水淡化装置——“核能净水器”。白玮指出,在黄海海域建设大规模海水淡化装置面临水质波动大、水温跨度宽、可靠性要求极高等挑战。

“任何小问题放大到如此规模,都可能成为重大风险。项目团队从数十种方案中优选出一套‘黄金组合’,集成余热利用、能量回收、智能控制等先进技术,确保装置能够连续稳定运行,”满足化工园区“不能断供”的严苛要求,该装置不仅是核能综合利用的典范,也将成为行业标杆。

值得注意的是,项目不仅是技术集大成者,更是产业升级的强引擎。白玮表示,作为中核集团“华龙一号”研发设计的牵头单位,中核工程已联合近6000家产业链单位攻克关键技术,推动关键设备国产化。

在建设现场,激光智能跟踪焊接、全流程智能钢筋加工等先进工艺已投入使用,工效提升数倍,人员减少显著。项目设备国产化率坚定保持在95%以上,超过六成的设备合同流向国内民营企业,带动了一大批“专精特新”企业进入高端核电供应链,有力锻造了一条自主可控、技术领先的高端装备产业链。

打开网易新闻 查看精彩图片

项目现场。(封面新闻记者 边雪拍摄)

“零碳”未来:为中国乃至世界工业脱碳注入核动力

据测算,项目一期建成投产后,年供工业蒸汽可达3250万吨,发电超115亿度,每年可替代标煤726万吨,减排二氧化碳1960万吨。这不仅为连云港万亿级石化产业基地注入绿色动能,也为长三角工业集群低碳转型提供了稳定可靠的清洁能源保障。

“徐圩项目是中国核能工程科技创新能力的一次集中体现。”白玮总结道,“它证明了核能可以安全、高效地融入工业体系,实现电、热、水联供。这为全球,特别是发展中国家,提供了一条工业增长与低碳转型并行不悖的新路径。”

从单一发电到多元供给,从技术攻关到产业链协同,徐圩项目以其开创性的“双堆耦合”模式和系统性的工程解决方案,不仅重新定义了核能的工业价值,更向世界展示了中国以科技创新推动能源革命、践行“双碳”承诺的坚定决心与强大能力。这场始于黄海之滨的“零碳热力革命”,正为中国乃至全球的绿色工业未来,注入澎湃持久的核动力。