水热联供：“零能耗”海水淡化与“零碳”供热

海洋是一座巨大的资源宝库，海水是海洋中最丰富的资源，淡化后的海水具有水质优、水量稳等特点，可有效缓解沿海地区水资源短缺问题。2021年，国家发展改革委、自然资源部联合发布《海水淡化利用发展行动计划（2021-2025年）》（以下简称《行动计划》），确定了“十四五”期间海水淡化产业发展的目标，到2025年，全国海水淡化总规模达到290万吨/日以上。

海水淡化需要巨大的能耗，在低碳减排的背景下，大规模地通过蒸馏法进行海水淡化难度较大。为此，清华大学建筑节能研究中心提出“水热联供”概念，即利用北方东部沿海地区火电与核电余热为动力，采用新的蒸馏方式，将海水制取为温度为100℃-120℃的热淡水。这些热淡水可通过单管长途输送，不仅能用于建筑供暖，还能在终端分离出常温淡水，满足城市淡水的需求。

2021年5月，由国家电投与清华大学联合建设的我国首个“水热同产同送”科技示范工程，在山东海阳投运。该项目通过利用核能，实现了“零碳”供热、“零能耗”淡化海水，是我国在核能综合利用领域科研攻关的创新成果。根据测算，一台一百万千瓦的核电机组在完成发电同时，如果采取“水热同产同送”技术供热和供水，一个供暖季能够在“零能耗”情况下生产出3000万吨高品质淡水，同时也为3000万平米的居民住房进行“零碳”的供热。

从安全性的角度出发，核能供热是从核电机组二回路抽取蒸汽作为热源，通过换热站进行多道隔离、多级换热，最终经市政供热管网将热量传递至用户，此过程仅有热量的传递，没有水等其他介质交换，保证用户取暖清洁、安全。

从燃煤取暖进入核能供热，海阳市着力打造“零碳”供暖城市，推进北方地区冬季清洁取暖。有了水热同产同送，海阳2021年的供暖费也下降了，居民住宅每建筑平方米较往年下调了1元，从原有的22元/平方米降到21元/平方米。如今，海阳核电站1号机组成为世界上最大的热电联产机组，取代了海阳12台燃煤锅炉，每个供热季减少耗电900万度，可节约燃煤10万吨，减排二氧化碳18万吨、二氧化硫1188吨、氮氧化物1123吨、热量130万吉焦，相当于种植阔叶林1000公顷。

另外经检验，该项目产出的淡化海水，所有指标均优于国家饮用水标准。该技术可广泛运用于滨海核电站、火电厂，为同步解决我国北方城市清洁取暖和淡水需求等民生问题开辟了新路径，为我国实现“双碳”目标作出积极贡献。

中国科协科普部

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