探访全球最大在建核能供汽项目：万亿级石化基地，底“汽”从核而来

黄海之滨，连云港东南，曾经的盐碱滩上已是塔林耸立。万亿级石化产业集群初具规模，一场特殊的能源革命正在酝酿——几年后，全球最大的核能与石化大规模耦合示范基地将在此落成，用绿色“核动力”蒸汽彻底改写石化产业的能源供给方程。

近日，澎湃新闻随“高质量发展中国行”媒体活动走进在建中的江苏徐圩核能供热发电厂。现场机械轰鸣、塔吊挥臂，4000多名建设者穿梭忙碌。1号机组华龙一号核岛的外安全壳已建到20多米高，2号、3号机组正在开展施工前准备。不久的将来，一台高温气冷堆机组与另一台华龙一号将相继拔地而起。

三代、四代核电同址而建、搭档“干活”，这是全球核电项目中独一无二的景致，更是一次前所未有的工业实践。

徐圩项目一期工程核岛建设现场

超越单一发电

位于徐圩新区的连云港石化基地，是国家规划布局的全国七大石化产业基地之一。从田湾核电站到该石化基地，一条23.36千米长的银白色管道犹如长龙，其“腹中”奔涌的，正是由核裂变“烧开水”产生的蒸汽。

石化是对工业蒸汽“胃口”最大的行业：蒸汽既可用作动力源驱动化工设备运转，也可作为热源用于加热化工过程中的物料、反应器与设备。蒸汽蒸馏更是广泛被应用于原油提炼、化学品分离等领域，对物质纯化起着至关重要的作用。长期以来，化工行业所需的高温高压蒸汽，主要依赖煤炭燃烧获得。在“双碳”目标步步紧逼的当下，这条传统供能路径承受着史无前例的压力。

相较于燃煤制备的工业蒸汽，核能供汽既能保障大规模、高品质、连续供汽，又能有效降低碳排放。为了验证核能供汽的可行性，2024年6月，全国首个工业用途核能供汽项目“和气一号”在田湾核电基地投产。截至目前，该项目已累计为连云港石化基地输送绿色蒸汽超480万吨。

“这是国际上首次针对压水堆核电机组大规模生产供应工业蒸汽开展的探索实践，既无标准规范可循，也无工程实例参考。”据江苏核电专家咨询组组长周萍回忆，“和气一号”重要创新点在于实现了堆芯功率、供汽热功率及电网功率的实时精准匹配。

田湾“和气一号”供汽的先行先试，为更大规模的徐圩核能供热发电项目攒足了底气。但最大的挑战扑面而来：如何同时实现更高蒸汽品质和更大供应量？

“华龙一号的最大优势在于百万千瓦级的工艺规模，意味着能提供的蒸汽量相当巨大，但受制于其自身条件，其蒸汽温度的天花板是300多度（摄氏度，下同）。高温堆则不同，虽蒸汽供应量不及华龙，但蒸汽温度可以提升至540多度，覆盖石化的主要用汽需求。”中核能源科技有限公司党委副书记周红波对澎湃新闻表示。

蒸汽品质越高，越能满足石化工艺的严苛需求。一边是“量大管饱”的华龙一号，一边是“温高量小”的高温气冷堆，如何取舍？综合考虑蒸汽用户需求及安全性、经济性、成熟性、厂址条件，徐圩项目选择二者兼得，规划建设4台华龙一号与2台高温气冷堆。正在建设中的一期工程，由2台华龙一号与1台高温气冷堆构成1套供热系统。

“华龙一号负责文火加热，高温气冷堆负责武火收汤。”中国核电工程有限公司徐圩项目综合分系统总师李博形象地比喻称，华龙一号成熟、稳定、功率大，在徐圩项目中，华龙一号负责“打底”，利用它产生蕴含巨大热能的饱和蒸汽，完成第一阶段的能量转换，将除盐水加热成蒸汽。作为国际公认的第四代核电技术，高温气冷堆最大的特点就是“高温”，出口温度可以达到700多度甚至更高。利用这一特性，对华龙一号加热除盐水产生的工业蒸汽进行“再加热”，产生三种不同参数的高品质工业蒸汽，满足石化园区多元用汽需求。

中核苏能核电有限公司（下称中核苏能）设计管理处常规岛工艺科副科长张震向澎湃新闻解释双堆型分工协同逻辑时称，华龙一号如同乐团的低音声部，体量宏大、输出稳定，源源不断铺好基础热力“主旋律”，扛住园区巨量基础蒸汽负荷；高温气冷堆负责升调加压、拔高参数，好比乐团的首席独奏家，打磨高参数工业蒸汽，为精细工序调出所需高温高压热力的“高光音色”。

徐圩项目效果图，规划建设4台华龙一号与2台高温气冷堆

澎湃新闻了解到，2030年左右，该基地一期工程将伴随连云港石化产业基地二期规划的建成同步投用，每年为这一炼油规模高达4000万吨、芳烃规模达700万吨级的世界级“巨无霸”提供超3500万吨工业蒸汽。届时，“和气一号”系统和徐圩一期将满足连云港万亿级石化基地近八成的蒸汽需求。有别于传统核电“以发电为主、少量供热”模式，徐圩项目以热定电，优先保障石化基地的工业蒸汽供给，富余热能发电并入华东电网，实现能源梯级高效利用。

核能供汽，经济性决定走多远

相较于更广为人知的核能发电，核能供热、供汽、制氢、海水淡化等综合利用方兴未艾。

从外部看，核能供汽面对的是广阔且迫切的下游需求。北京大学能源研究院曾做过测算，从生产过程来看，燃料燃烧及电力和热力供应是石化生产中碳排放量最大的环节，碳排放量占比达66.1%，其次是工业生产过程碳排放，占比为33.9%。“虽然全球热电联产核反应堆在推进，但绝大部分应用仅用于区域居民供暖，大规模稳定供应高品质工业蒸汽没有成熟的工程先例。我们前期了解到石化、冶金等高耗能产业的清洁热源供给存在技术空白，是市场急需的方向。”张震称。

从行业内部看，市场化竞价成为核能综合利用的催化剂。随着核电入市电量比例迅速攀升，电价波动既是挑战，也促使核电企业加速从单一“卖电”走向多元“卖热”“卖汽”。

“尽管增加了相应的供热厂房、供热设施等投资，但鉴于开拓核能综合利用新质生产力的示范意义，徐圩核能项目仍具有显著的综合效益。”针对徐圩项目的发展前景，来自项目业主方中核苏能的工程计划处处长丁学好回应澎湃新闻称。

他同时解释说，燃煤或燃气供热供汽的成本结构中，燃料成本占比高达70%；核能供汽的成本则主要集中在前期投资，真正进入运行阶段后，燃料成本占比仅约20%。燃煤、燃气受燃料价格波动影响较大，“以煤价为例，曾经涨到每吨千元以上，近期回落至800元左右，浮动性很大，核能的燃料成本相对稳定。”其称，核能供汽在大规模工业应用中更具竞争优势，一旦实现大规模供热，综合经济性将优于单纯发电，四代堆的规划限制区也更小。

周红波直言，核能供汽不是来“添成本”的，而是来“降成本”的，并且已经实现了。

“在符合双方安全体系的前提下，徐圩项目的首要目标是解决传统化石能源燃烧。从成本上而言，我们的目标不是要增强石化园区的成本，而是要进一步降低成本。‘和气一号’和徐圩项目已经实现了这一点，成本较化工企业使用传统化石能源更低。”周红波表示，2030年之前，高温堆在核能综合利用中的经济性将持续提升。模块化建设的特点，使该堆型能够根据不同化工园区的差异化需求量身定制方案，兼顾对蒸汽数量和品质的要求，具备在国内多种规模、类型的化工园区大规模推广落地的能力。

据澎湃新闻了解，目前已有多个石化园区在洽谈核能供汽方案的落地。徐圩项目的成果将进一步向长三角、粤港澳工业集群复制推广，为全球高耗能产业低碳转型提供可复制、可推广“中国方案”。

技术方案批量推广的同时，配套的绿色认证体系也在同步建立。

据悉，中核集团已建立我国首个核能工业供汽碳足迹因子测算体系，这相当于给每千克核能蒸汽都办了一张绿色身份证，精准计算出它从海水变工业蒸汽全生命周期、全生产流程的碳排放，填补国内外行业空白，有助于提升中国产品绿色竞争力。按照国内国际产品碳足迹量化标准进行测算的数据显示，核能供汽碳足迹是燃煤热电联产蒸汽的1/600，是天然气热电联产蒸汽的1/100；核能供汽比核电减排效果更显著，比化工蒸汽低碳优势更突出，比天然气和氢气更绿色。

澎湃新闻记者 杨漾

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