?作為世界最先進(jìn)的第三代核電技術(shù)之一,安全性是“華龍一號(hào)”的最大優(yōu)勢(shì),不僅能把放射性物質(zhì)牢牢鎖住,還可抵御目前經(jīng)歷過(guò)的所有級(jí)別的臺(tái)風(fēng)、9級(jí)地震及大型飛機(jī)的外部撞擊
?“華龍一號(hào)”在反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)、燃料技術(shù)、計(jì)算分析軟件等方面掌握了核心技術(shù)
?2021年,全球第一臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組福建福清核電5號(hào)機(jī)組完成滿功率連續(xù)運(yùn)行考核,投入商業(yè)運(yùn)行,標(biāo)志著我國(guó)在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列
?我國(guó)積極推進(jìn)核能與核技術(shù)在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動(dòng)車、醫(yī)療、環(huán)保、深海探測(cè)、海島供能等多方面綜合利用
2023年7月31日,國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議審議核準(zhǔn)6臺(tái)三代核電機(jī)組,三代核電批量化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。
隨著我國(guó)核電技術(shù)不斷成熟完善,尤其是當(dāng)前最先進(jìn)的主流商用核電技術(shù)——三代核電技術(shù)的批量建設(shè),中國(guó)核電技術(shù)已具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),安全性能優(yōu)勢(shì)凸顯,從技術(shù)“追趕者”變?yōu)榧夹g(shù)“并跑者”,部分環(huán)節(jié)已是“領(lǐng)跑者”。
當(dāng)前,我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組超過(guò)50臺(tái),上網(wǎng)電量占比逐年上升,核能發(fā)電量占總發(fā)電量的5%左右,而全球核電占比約10%。在“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)下,我國(guó)核電發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
隨著三代核電技術(shù)的成熟應(yīng)用,核電行業(yè)迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展黃金期。
中國(guó)三代核電技術(shù)躋身世界前列
20世紀(jì),蘇聯(lián)切爾諾貝利、美國(guó)三里島等核事故發(fā)生后,美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)針對(duì)核電設(shè)計(jì)、運(yùn)行安全等方面提出一系列改進(jìn)、增強(qiáng)安全性的措施,第三代核電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
與第二代核電技術(shù)相比,第三代核電技術(shù)滿足“預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故”的各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),安全性能明顯提高。
我國(guó)從2003年起啟動(dòng)第三代核電技術(shù)的招標(biāo)工作,并于2006年決定引進(jìn)美國(guó)西屋公司AP1000三代核電技術(shù),從2009年首臺(tái)機(jī)組開(kāi)工建設(shè),經(jīng)歷十余年技術(shù)引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新,共建有浙江三門(mén)核電一期、山東海陽(yáng)核電一期共4臺(tái)機(jī)組。
目前,我國(guó)主要在發(fā)展的三代核電技術(shù)有五種,分別為美國(guó)AP1000、歐洲EPR、俄羅斯VVER,以及“華龍一號(hào)”和“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400),后兩者擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
“華龍一號(hào)”是中核ACP1000和中廣核ACPR1000+兩種技術(shù)的融合;“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400)是我國(guó)在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出的功率更大的核電機(jī)組技術(shù)。
2021年1月30日,全球第一臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組福建福清核電5號(hào)機(jī)組完成滿功率連續(xù)運(yùn)行考核,投入商業(yè)運(yùn)行。“這標(biāo)志著我國(guó)在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列。”中核集團(tuán)董事長(zhǎng)余劍鋒說(shuō),“中國(guó)成為繼美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)家之后又一個(gè)掌握自主三代核電技術(shù)的國(guó)家。”
核電站最核心的部分是堆芯,第二代核電技術(shù)采用“能動(dòng)”系統(tǒng)為堆芯降溫,也就是通過(guò)外部電能提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)冷卻水循環(huán)降溫,而“華龍一號(hào)”給堆芯上了“雙保險(xiǎn)”,創(chuàng)新采用“能動(dòng)和非能動(dòng)”相結(jié)合安全系統(tǒng)及雙層安全殼等技術(shù)。
《瞭望》新聞周刊記者采訪了解到,福清核電5號(hào)機(jī)組堆芯上方安置了3個(gè)千噸級(jí)的超大水箱,假如能動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法使用,水箱里的數(shù)千噸水可以依靠重力自然循環(huán)為堆芯降溫。此外,核島被巨型混凝土殼所包裹,分為兩層,內(nèi)殼厚1.3米,外殼厚1.8米,全部采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土建造。
據(jù)了解,作為世界最先進(jìn)的第三代核電技術(shù)之一,安全性是“華龍一號(hào)”的最大優(yōu)勢(shì),不僅能把放射性物質(zhì)牢牢鎖住,還可抵御目前經(jīng)歷過(guò)的所有級(jí)別的臺(tái)風(fēng)、9級(jí)地震及大型飛機(jī)的外部撞擊。
在近20年的研發(fā)工作中,“華龍一號(hào)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)共開(kāi)展了54項(xiàng)科研攻關(guān)項(xiàng)目,其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)覆蓋了設(shè)計(jì)、燃料、設(shè)備、建造、運(yùn)行、維護(hù)等領(lǐng)域,在反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)、燃料技術(shù)、計(jì)算分析軟件等方面,掌握了核心技術(shù)。
批量化建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)
我國(guó)三代核電技術(shù)的自主創(chuàng)新,帶動(dòng)了高端裝備制造業(yè)升級(jí)。“華龍一號(hào)”涉及5300多家設(shè)備供貨廠家,分布全國(guó)各地,各項(xiàng)組件共計(jì)6萬(wàn)多臺(tái)套設(shè)備,所有核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn),設(shè)備國(guó)產(chǎn)率達(dá)到88%以上。
一大批核電裝備和零部件生產(chǎn)企業(yè)伴隨“華龍一號(hào)”迅速成長(zhǎng),我國(guó)核電建造隊(duì)伍也已全面掌握自主建造三代核電站的核心技術(shù)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)前,我國(guó)在建三代核電機(jī)組超過(guò)20臺(tái),呈現(xiàn)多基地、多機(jī)組同時(shí)在建態(tài)勢(shì)。
2023年3月25日,中國(guó)西部地區(qū)首臺(tái)“華龍一號(hào)”——中廣核廣西防城港核電站3號(hào)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。迎峰度夏期間,該機(jī)組保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,源源不斷為廣西及周邊提供清潔電力。目前,防城港核電站4號(hào)機(jī)組已完成反應(yīng)堆壓力容器本體役前檢查工作,預(yù)計(jì)將于2024年上半年高質(zhì)量投產(chǎn)。
在廣東,中廣核太平嶺核電項(xiàng)目1號(hào)機(jī)組核島、常規(guī)島主設(shè)備安裝工作順利推進(jìn),項(xiàng)目2號(hào)機(jī)組核島主設(shè)備及其他安裝吊裝工作正全面開(kāi)展;陸豐核電項(xiàng)目5號(hào)機(jī)組,周邊廠房首層墻體基本完成,常規(guī)島汽輪機(jī)廠房筏基澆筑完成,項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)安全穩(wěn)定有序。
福建漳州核電項(xiàng)目,整體規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組,并留有擴(kuò)充兩臺(tái)核電機(jī)組建設(shè)的位置。1號(hào)機(jī)組于2019年10月開(kāi)工,計(jì)劃明年10月建成投產(chǎn);2號(hào)機(jī)組于2020年9月開(kāi)工,計(jì)劃2025年建成投產(chǎn);3號(hào)機(jī)組計(jì)劃今年開(kāi)工。整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃于2035年完成,建成后每年可發(fā)電720億千瓦時(shí)……
在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈支撐下,我國(guó)已具備同時(shí)開(kāi)工近20臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組建設(shè)能力,還積極聯(lián)合核電產(chǎn)業(yè)鏈上下游5000多家企業(yè),開(kāi)發(fā)新技術(shù),研制新裝備,輸出管理經(jīng)驗(yàn),協(xié)助搭建完善的質(zhì)保體系,有效促進(jìn)了國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)和施工產(chǎn)業(yè)鏈的整體能力提升。
“依托‘華龍一號(hào)’批量化建設(shè),中國(guó)一重(3.080, 0.01, 0.33%)完成了二代到三代的核電設(shè)備更新迭代,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)由單件小批量到智能化、批量化的產(chǎn)能升級(jí)發(fā)展。”中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司副總經(jīng)理許崇勇說(shuō)。
核電投資大、效益高,三代核電批量化建設(shè)將為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入“核動(dòng)力”。福建寧德核電有限公司董事長(zhǎng)田輝宇介紹,寧德核電項(xiàng)目二期5、6號(hào)機(jī)組預(yù)計(jì)投資約415億元,單臺(tái)機(jī)組能夠滿足100萬(wàn)人口的生產(chǎn)生活用電需求;伴隨著二期工程建設(shè),高峰期預(yù)計(jì)有超過(guò)15000名建設(shè)者同時(shí)在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),將進(jìn)一步帶動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
在山東省榮成市石島灣核電廠址,“國(guó)和一號(hào)”(CAP1400)示范工程正在穩(wěn)步建設(shè)中,工程現(xiàn)場(chǎng)有萬(wàn)余名建設(shè)者日夜奮戰(zhàn)。該項(xiàng)目一期規(guī)劃建設(shè)2臺(tái)“國(guó)和一號(hào)”機(jī)組,兩臺(tái)機(jī)組單機(jī)發(fā)電功率153.4萬(wàn)千瓦,設(shè)計(jì)壽命60年。
“國(guó)和一號(hào)”批量化建設(shè)也于2022年提速。2022年,國(guó)務(wù)院共核準(zhǔn)10臺(tái)核電新機(jī)組,“國(guó)和一號(hào)”占比過(guò)半——三門(mén)核電二期、海陽(yáng)核電二期、廉江核電一期共6臺(tái)機(jī)組均采用該技術(shù)路線。
2023年核準(zhǔn)的6臺(tái)三代核電機(jī)組中,福建寧德核電項(xiàng)目5、6號(hào)機(jī)組和山東石島灣核電廠擴(kuò)建一期工程項(xiàng)目1、2號(hào)機(jī)組,4臺(tái)機(jī)組采用“華龍一號(hào)”;遼寧徐大堡核電項(xiàng)目1、2號(hào)機(jī)組,2臺(tái)機(jī)組采用“國(guó)和一號(hào)”。
實(shí)現(xiàn)“走出去”,是我國(guó)從核大國(guó)走向核強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵指標(biāo)。2023年7月14日,巴基斯坦恰?,敽穗娬?號(hào)機(jī)組破土動(dòng)工,成為我國(guó)成功“走出去”的第3臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組。在此之前,2015年8月開(kāi)建的巴基斯坦卡拉奇2號(hào)核電機(jī)組,是繼福建福清5號(hào)機(jī)組之后全球第二個(gè)開(kāi)建的“華龍一號(hào)”核電項(xiàng)目,已于2021年5月20日正式投入商業(yè)運(yùn)行。
多元化應(yīng)用加速
2023年7月,全球首個(gè)開(kāi)工的陸上商用模塊化小堆“玲龍一號(hào)”核心模塊完成出廠驗(yàn)收,標(biāo)志著我國(guó)在全球率先邁出了模塊化小堆工程落地關(guān)鍵一步。建成后年發(fā)電量可達(dá)10億千瓦時(shí),滿足52.6萬(wàn)戶家庭生活所需。同時(shí)相當(dāng)于減少二氧化碳排放88萬(wàn)噸、植樹(shù)造林750萬(wàn)棵。
“十四五”規(guī)劃明確推動(dòng)模塊式小型堆等先進(jìn)堆型示范和核能綜合利用,意味著核能的多元化應(yīng)用、多用途發(fā)展按下加速鍵。
小型模塊化核反應(yīng)堆造價(jià)更低、建造周期短、更安全靈活。“玲龍一號(hào)”是中核集團(tuán)研發(fā)的陸上商用模塊化、多用途小型堆,除了發(fā)電,還具有熱電聯(lián)供、水電聯(lián)供、城市區(qū)域供熱、海水淡化、工業(yè)工藝供熱、自備電廠等多用途。
當(dāng)前,我國(guó)積極推進(jìn)核能與核技術(shù)在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動(dòng)車、醫(yī)療、環(huán)保、太空航行、深海探測(cè)、海島供能、核動(dòng)力與常規(guī)動(dòng)力混合驅(qū)動(dòng)的大型運(yùn)輸艦船等多方面的綜合利用。
2022年11月1日,遼寧紅沿河核電站核能供暖示范項(xiàng)目正式投運(yùn)供熱,項(xiàng)目覆蓋大連市瓦房店紅沿河鎮(zhèn),惠及當(dāng)?shù)亟鼉扇f(wàn)居民。據(jù)測(cè)算,項(xiàng)目投運(yùn)后每年將減少標(biāo)煤消耗5726噸,減排二氧化碳1.41萬(wàn)噸、煙塵209余噸、二氧化硫60余噸、氮氧化物85噸多、灰渣2621噸,將有效改善供暖區(qū)域大氣環(huán)境。
2022年12月15日,秦山核電供熱項(xiàng)目在浙江海鹽正式建成投用。這是我國(guó)南方首個(gè)核能供熱示范工程,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)南方核能供熱的先河,供暖面積達(dá)46萬(wàn)平方米,惠及近4000戶居民。
在中核集團(tuán),核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)主要包括同位素及其制品、核醫(yī)療、核醫(yī)藥、放射源及工業(yè)應(yīng)用、輻射加工、核儀器儀表等。比如,在放射性藥物方面,中核集團(tuán)占全國(guó)市場(chǎng)規(guī)模70%以上,生產(chǎn)的碳-13、碳-14呼吸檢測(cè)試劑,碘-125籽源,甲亢、甲癌治療用碘-131藥物,骨癌鎮(zhèn)痛治療用鍶-89等藥物的應(yīng)用處于世界領(lǐng)先地位。
核能供汽是利用核電廠熱量,解決石化產(chǎn)業(yè)用汽需求,降低綜合能耗和消除環(huán)境污染的一種新途徑。2022年5月27日,田灣核電蒸汽供能項(xiàng)目全面拉開(kāi)建設(shè)帷幕。該項(xiàng)目以田灣核電3、4號(hào)機(jī)組蒸汽作為熱源,在物理隔絕的情況下,通過(guò)多級(jí)換熱,最終通過(guò)工業(yè)用汽管網(wǎng),將蒸汽輸送至連云港石化產(chǎn)業(yè)基地進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)利用,安全可靠、清潔高效。
在山東榮成,“國(guó)和一號(hào)”融合核電與地方經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的綜合協(xié)調(diào)發(fā)展,著力打造集核能供熱、海水淡化、核風(fēng)光等綜合智慧能源于一體的“國(guó)和一號(hào)+”智慧核能綜合利用示范工程。
該工程包括“核能供熱”工程:可解決威海市2700萬(wàn)平方米的供熱需求,助力山東省清潔供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展;“海水淡化”工程:日產(chǎn)1萬(wàn)噸海水淡化項(xiàng)目作為戰(zhàn)略備用水源,未來(lái)將擴(kuò)容至日產(chǎn)10萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)周邊供水;“海上風(fēng)電”項(xiàng)目:打造集“海上風(fēng)電+海水制氫+海上牧場(chǎng)+海上觀光”于一體的海洋資源立體化開(kāi)發(fā)示范項(xiàng)目……
專家表示,未來(lái),大型核電機(jī)組及小型反應(yīng)堆疊加風(fēng)能、光伏、儲(chǔ)熱聯(lián)合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,可以同步緩解城市清潔取暖和水資源制約發(fā)展等諸多難題,助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
來(lái)源:《瞭望》新聞周刊 記者 王豐
評(píng)論