我国沿海城市根基均为缺水城市，水热联供项目可有用操纵沿海火电和核电余热，并斥地出很是规水资本，对节能减排、低碳成长、提高供水平安性、实现可延续成长都有主要感化。

跟着城镇化扶植带来的生齿堆积和社会经济的飞速成长，出产、糊口和生态用水量延续增添，致使我国北方沿海地域淡水资本愈发匮乏。今朝，海水淡化是解决淡水资本欠缺的首要路子。但是，因为节能和低碳成长的要求，使得我国很难经由过程年夜范围蒸馏法进行海水淡化。

对此，清华年夜学建筑节能研究中间提出“水热联供”的概念，即操纵北方东部沿海地域火电与核电余热为动力，采取新的蒸馏体例，将海水制取为温度为100℃~120℃的热淡水。这些热淡水可经由过程单管远程输送，不但能用在建筑供暖，还能在终端分手出常温淡水，知足城市淡水的需求。

“因为该手艺耗损的余热量与供热热量不异，所以实现了零能耗海水淡化。”中国工程院院士、清华年夜学建筑节能研究中间主任江亿告知《中国科学报》，从连云港到年夜连沿海地域的1亿千瓦火电和核电，可知足这一地域40亿平方米建筑冬季供热需求，占我国北方城镇将来供热建筑总量的四分之一；在供暖期发生的35亿吨淡水，还能知足这一地域20%的淡水供给需求。

不久前，清华年夜学建筑节能研究中间针对水热联供组织了一场专家钻研会。会上，中国工程院院士张建云、王浩、马军等专家一致认为，我国沿海城市根基均为缺水城市，水热联供项目可有用操纵沿海火电和核电余热，并斥地出很是规水资本，对节能减排、低碳成长、提高供水平安性、实现可延续成长都有主要感化。

北方沿海地域供水供能窘境

上世纪八九十年月，为了知足日趋增加的水需求，超采地下水致使一些地域地下水位延续降落，生态情况蒙受分歧水平的粉碎。进入本世纪，南水北调、引黄济冀等工程使得地下水超采有所减缓，但江亿认为，完全依托调水其实不能实现淡水供给的长治久安，只有多泉源供水才能有用应对各类天然和报酬灾难致使的供水平安问题。

当前，全球良多缺水地域都把海水淡化作为解决水资本不足问题的主要路子。在中东地域，海水淡化占其淡水来历的40%以上。但是，我国海水淡化供给的淡水量还不足南水北调的2%。

“缘由之一就是，我国沿海海水中硼含量较高，采取膜分手法很难去除这些有害成份，所制备的淡水没法知足糊口用水，特别是饮用水的要求。”江亿告知记者，若采取真空加热蒸馏的方式制取蒸馏水，固然可有用去除海水中各类有害物资，获得高质量淡水，但却需要耗损年夜量热能，也难以知足国内低碳成长的要求。

现实上，在我国北方东部沿海地域，从吉林丹东沿渤海、黄海至连云港，布满了核电和火电。这些发电厂经由过程海水冷却体例在出产8000万千瓦电力的同时，也向海水排放了跨越12000万千瓦的低品位余热量。唯一部门电厂在冬季收受接管其排放的余热，为周边城镇建筑供暖。

不外，江亿暗示，因为热量输送的经济距离为50~80千米，而北方东部沿海地域的良多电厂，特别是核电厂，年夜多与建筑密集的城镇距离跨越100~150千米，是以就很难操纵这些电厂的余热在冬季为远距离的城镇供热。

水热联供的立异

三年前，清华年夜学建筑节能研究中间就提出“水热联供”的概念。该手艺首要由水热联产、水热同送、水热分手三个要害环节组成。

水热联产是操纵核电厂或火电厂发电后的蒸汽余热，经由过程蒸馏体例用海水制备热淡水。江亿给出的数据显示，1兆瓦130℃蒸汽余热可制备7.5吨/时的120℃热淡水；一台30万千瓦燃煤火机电组发生的余热，可以把6000吨/时3%盐分、5℃的海水份离为2300吨、温度为120℃的热淡水和3700吨、盐分约为5%、温度为8℃的浓海水。

水热同送，即操纵单管实现远程输送迈博体育热淡水，其功能相当在经由过程轮回水输送热量的两根热水管道和一根输送常温淡水的管道。“三管变一管，管道初投资可下降到本来的一半以下，驱动水泵的耗电量则下降到本来的1/3。如许一来，输送热量的经济距离就从本来的50~80千米增添到150~200千米。”江亿说，我国北方东部沿海地域年夜型、超年夜型城市，与四周沿海的核电或火电厂的距离，正益处在这一规模以内。

水热分手，即在城市热网接入处经由过程换热器把热淡水的热量传递给城阛阓中供热网的轮回水。据江亿介绍，城市热网轮回水供回水温度为115/40℃时，淡水温度经由过程换热后可下降到45℃。此时，再经由过程电动热泵进一步把淡水温度下降到10℃~15℃，所获得的热量一样可以作为供热热源。若城市热网采取了低徊水温度手艺，供回水温度为115/15℃的话，则在城市热网接入处直接换热便可以把淡水温度下降到20℃。经由过程安装少许热泵，还可进一步把水温下降到10~15℃，从而再多提取10%的热量。

江亿告知记者，若进入系统的海水温度为5℃，排出的浓海水为8℃，终究在城市终端输出的淡水温度是10℃，则系统的热效力为92%，同时在水热分手处热泵还要耗损总热量3%摆布的电力。这就意味着，系统的用能程度与常规热电联产相当。假如所耗损的热能全数计入供暖能耗的话，则相当在实现了零能耗的蒸馏法海水淡化。

社会和经济效益显著

在我国北方东部沿海长达1500千米的海岸线上，今朝已建成装机容量为8000万千瓦的核电和火电。按照计划，将来将建成约1亿千瓦的核电和调峰火电。假如全数依照水热联供体例收受接管这些电厂的发电余热，则可构成1.2亿千瓦的供热能力和日产淡水2246万吨/日的海水淡化能力。

需要强调的是，“海水淡化虽然是操纵核电余热，但核岛热量是在其输出后又颠末三个换热环节才接触到所处置的海水，且海水侧接近真空态的低压，是以，即便在变乱状态下，也不会对所制备的淡水造成任何放射性污染。”江亿说。

从节能减排的角度，按照初步阐发计较，年夜范围推行水热联供手艺，每一年可削减二氧化碳排放1.7亿吨，接近我国今朝化石能源燃烧所酿成的二氧化碳排放总量的2%。同时，每供给1兆瓦的热量对应的电耗不到200千瓦时，远低在采取各类热泵时的电耗。1.2亿千瓦的热量便可觉得40亿平方米建筑供给冬季供暖的根本负荷，根基知足这一地域城镇建筑供暖的需要。

而从投资本钱的角度来说，水热联供的供热能耗和热电联产不异，初投资与热法海水淡化制水不异，制水相当在零能耗。即便把输送本钱全数摊入输热，水热同送输热本钱也比传统长输供热低40%。

北方沿海地域若实行水热联供项目，总投资约6700亿元，此中设备投资4200亿元（首要是钢铁材料，可消纳钢铁多余产能），土建安装投资1500亿元。预会专家一致认为，项目标实行，不但可作为经济内轮回的新增加点，也将成为扩年夜有用投资、拉动就业、保障国计平易近生的主要行动。

今朝水热联供手艺已具有示范前提，为增进该手艺的成长与利用，张建云等人建议，该项目应作为疫情后的“新基建”内容列入国度相干打算，“十四五”时代尽快建成1个示范项目，以示范工程拉开工程手艺研发利用，并进一步在北方沿海地域推行建成2~3个重点工程，到2035年周全实现北方沿海城市35亿吨水资本供给和40亿平方米的建筑洁净供热。

另外，专家们还建议由科技部、国度成长鼎新委等部委牵头，设立国度科技重年夜专项，针对手艺实行的要害问题睁开结合科研攻关，鞭策示范项目，增进手艺推行。

（编纂：逍遥客）