|
|
% s; a& E7 [# h j- Q
! @8 M) J; N' w; h$ t
( ⊙ _ ⊙ )
! x2 r4 o: ~% W2 R8 e每天一篇全球人文与地理- X2 I8 x6 a' ^% [1 B
微信公众号:地球知识局
% Z8 s+ d( Q `# k* y$ A# {& f6 q* vNO.2431- 中国三代核电
5 Y% u4 y! Y, h5 `作者:杔格
5 x5 i# M; ]& ]+ e# M校稿:辜汉膺 / 编辑:汑洛
" j: i$ F5 s4 b0 c2 T, c/ D: V* g【致谢】本文内容得到了 " 中国核工业集团有限公司 "、" 国资小新 " 以及 " 中核集团宣传文化中心 " 的大力支持,特此感谢。; X+ b) t1 {0 \/ z) B4 s# |
近期,有一部热播硬核电视剧引发全网关注。与其他硬核电视剧不同的是,这部电视剧真的硬 " 核 ",含 " 核 " 量高达 100%。这就是《许你万家灯火》——首部全景反映我国核电工业发展历程的电视剧。
* H; p4 [( `) J《许你万家灯火》极具年代感,这是因为取景地之一是中国核动力的发源地——九〇九基地。
g% b4 }6 x) f+ X中国第一代核潜艇研发实验基地
2 A! b" B. {, y也是中国核动力研究设计院的前身5 l+ i( z$ [ }8 @/ M6 y
(四川乐山,图:中核集团 - 核动力院)▼
! S! T/ I: v: y5 Y2 R9 n4 b
, A$ W% G$ _: ?, `/ E" ^8 E N) G0 h+ C, Y+ ]7 j; N, O6 {
, E: `/ ?8 x0 g: c4 F剧组在基地里面内置景,1:1 复刻了主要场景十余个,包括第一座陆上模式堆主控室、核电大院、核电办公楼、核电家属楼、零号点、医院、图书馆、大礼堂等,高度还原了老一辈核工业人的研发和生活环境。
: ^# X: q1 J/ [' ?而《许你万家灯火》的创作题材,便是中国完全自主知识产权的三代核电技术—— " 华龙一号 "。( h# M' L) X( S; Y$ p" ]
从核潜艇研发起步的中国核工业
" C& w L2 @/ M; q( G' @" \2 y如何实现拥有世界一流核电站的梦想?" x; p L4 c! H! A1 ~) w
(横屏,图:中核集团 - 福清核电)▼
1 t8 |+ H2 m- d ^) }1 I" q2 B0 R1 o% g
: s X4 T) j4 i9 d( x2 J& A2 u% N0 Z, v' G& j
?& T4 ^$ K0 P; k4 x
今年,3 月 25 日正是 " 华龙一号 " 示范工程已经全面建成投运整整一周年的日子。
& w$ p9 c/ p m& s. R. ?这个示范工程便位于福建福清核电站▼% K( N1 M' J7 h6 u4 h: O1 I' F
3 D! g( X: M* N; a/ A) L W$ j0 G7 b, l
" [7 o& j7 _) M& V
温馨提示:我局有个能源讨论群,能源相关的研究者和爱好者们别错过文末的加群方式哦!) o$ @ j8 P) m% h, ^
开端
; D- `7 b0 T# M G# N. r上世纪 90 年代,中国二代核电技术逐渐定型并取得了骄人战绩。在此基础上,中国核工业人萌发了自主研发百万千瓦级核电技术的念头。( b' H$ R% ?- ^! i. G
秦山二期核电站
, w( n3 b% ~* D6 U- S. K(图:中核集团 - 中核工程)▼7 L& }% A' b. v/ c7 W" ^
8 ]/ C/ F' D! F
- y V* b# S8 r
* Y7 P' C0 O( u2 Y, Z2 Z1996 年,一个静谧的午后,在核动力院老基地一栋办公楼里,一阵阵激烈的争论声充斥着整个楼道。
' h/ a! L* a5 ]! [原来,十几个技术人员正聚集在一间办公室里,讨论着中国自主百万千瓦级核电站方案的主参数。) D# q+ E% I1 n' _6 G8 H) s
或许那时,他们谁也没有预料到
2 ~" P5 b$ f* S" t& r% ~. b这就是" 华龙一号 " 孕育的起点- D0 s9 }4 v% K
(横屏,图:中核集团 - 核动力院)▼# s. u5 Y7 t/ V: {1 j2 w0 L
% D8 D2 k6 W4 z0 L3 H& i) |8 m# b/ X) b! f
" F0 s- F7 W% S! b8 i N0 l F从那一年开始,核动力院在 CNP600"121 堆芯 " 和 M310 二代 + 核电技术 "157 堆芯 " 的基础上,自主创新地提出 "177 堆芯 " 的概念,功率确定为 100 万千瓦,机型确定为 CNP1000,随后开展了论证、设计,完成了一系列关键性验证性试验。" a1 g8 S. G1 q& Y' |/ b
2005 年 10 月,原国家环保总局核安全中心对《CNP1000 核电厂初步安全分析报告》进行了预审评。审评认为:CNP1000 设计比国内同类核电技术在安全方面的设计更加全面和周到,将 CNP1000 核电技术定位于 " 二代改进型 " 核电技术是准确和符合实际的,经局部设计改进后具备上工程的条件。
4 [( ^& T2 z8 v3 ]8 v# vCNP1000 核电站概念图
' m7 Y/ K) i( h2 m' } @' H. w- O/ T
# N, F! n& R; s- }0 v
0 T0 l N1 q0 I- ]9 m直至 2007 年 4 月,中核集团将 CNP1000 更名为CP1000,在前期研发工作的基础上,开展了一系列工作。0 v3 }9 g- G m7 E& a
2010 年 4 月,CP1000 通过中国核能行业协会组织的国内专家审查,获得业界认可,完全具备上工程的所有条件。2011 年,国家核安全局已经受理以福清核电 5、6 号为项目背景 CP1000 安全审评工作,第一次初步安全分析报告对话会在同年 2 月 28 日、3 月 1 日两天召开。此时,福清现场负挖已经启动,预计当年年底实现福清 5 号机组浇灌第一罐混凝土。) j4 Z N, X8 n# n) p
2011 年,福清现场负挖/ y/ d: C; p; }7 ?7 D
如果没有另一个意外
Q2 E( J. G# T2 c9 [+ Z: T我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了3 s1 [7 c y' q7 j
(图:中核集团 - 福清核电)▼/ q. O: O' q" K% C" M
; W6 |, U, @0 ]% G* } q8 }
& v1 ~( `: t1 T3 Y. }. ]7 n! _
$ B& _. d- z2 Q7 S4 S, E5 H! A) k
一切都在按部就班进行,我国自主百万千瓦级核电即将落地成为现实。2011 年 3 月 11 日,东日本发生的里氏 9.0 级巨大地震引发的海啸,彻底改变了这一切。当时世界上最大的在役核电站——福岛核电站,发生事故。( q% Q- J4 U3 l! O2 U- V
当年的事故,其影响持续至今
" z, F, I% Z% V/ T( O! h3 C(图:Google Maps)▼' b9 w. T0 W+ M) K8 b& Y3 K! y
; M# C( S5 {' ?* s+ s
1 a4 Y9 U4 U0 c9 Y) U" j/ Y% ~; P' u! p+ F' B6 Z( N
在此背景下,国家提出今后国内新建核电站必须以世界最高安全标准来审查,并满足三代核电技术要求。
* x3 N7 ?" x& u4 f/ a. X2 i; @中核集团中国核电工程有限公司作为 " 华龙一号 "研发设计牵头单位,携手核动力院等 17 家科研院所、高校,58 家国有企业,140 余家民营企业,带动上下游产业链 5300 多家企业,全力冲击我国自主三代核电技术。
2 J- g- L0 {+ t; _2012 年 3 月的核安全峰会上,中国宣布 "在确保安全的基础上高效发展核电" 的核电发展战略。
, k P: I" h# o+ m' @7 a攻关) u. C% Q7 A) T' f. v
为应对世界核电发展数十年未有之大变局,中核集团启动核电技术重点科技专项攻关,在 CP1000 工程设计的基础上,消化吸收引进三代核电技术,充分考虑日本福岛核事故后的经验反馈,依据国家最新核安全法规要求,研发具有我国自主知识产权的三代核电技术——ACP1000。
9 i9 @ i( B! C& C8 i; U( |ACP1000 肩负着带动核电相关领域关键技术提升、实现工程化应用、真正树立我国自主核电品牌、实现核电 " 走出去 " 目标的使命,被视为中国占领核电技术制高点的重要标志性工程。0 \7 ]- C/ h+ }- _7 y
2013 年 4 月,在国家能源局和国家核安全局的指导下,为步调一致开拓国际核电市场,包括中核集团 ACP1000 在内的国内百万千瓦级相关技术进行融合,形成我国自主知识产权、自主品牌的三代核电技术 HPR1000 ——" 华龙一号 "。
; J3 O% w8 G2 A- U经历了诸多 " 从无到有 " 的突破5 d1 H; T/ q5 \- L; \* J; H4 J4 [
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻" P$ D0 V# o' C; N6 l
其实是过去 30 余年积累的集大成/ h% q, y* e7 [" F
(图:中核集团)▼) W/ u7 {0 I) w5 ~. U i
2 f7 @+ V6 `5 ~$ |7 E! A
! D# a# X" f7 Y: O4 y
" I! t& ]( H$ _2014 年 8 月 22 日,国家能源局和国家核安全局联合专家评审通过了 " 华龙一号 " 总体技术方案。而这只是走出了 " 华龙一号 " 的 " 万里长征第一步 ",想要工程实现落地,还要历经项目施工各节点的诸多磨炼。
9 p+ j2 d+ J/ G6 m2015 年 5 月 7 日,是一个特别的日子,中国自主三代核电技术 " 华龙一号 " 首堆示范工程——中核集团福清核电站 5 号机组正式开工建设。当年 12 月,6 号机组也正式开工建设。
3 [+ j! ~8 D e+ s福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土9 O* v* T# W- B
历史性时刻(图:中核集团 - 福清核电)▼
. k( i6 S f$ I3 K, u4 V- G
0 x3 K, x5 y4 S
' g6 s, U; D, L0 j
1 ~" k' p8 K( D& Y3 v5 J2017 年 5 月 26 日," 华龙一号 " 全球首堆示范工程福清核电 5 号机组提前 15 天实现穹顶吊装,打破全球首堆必拖的 " 魔咒 "。2018 年 3 月 21 日,6 号机组提前 10 天实现穹顶吊装,两台机组均已全面进入设备安装阶段。3 Q. M; p! P- {+ r" s- ?1 @
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装
$ y- c) p( M! E+ M& d/ _, [5 v5 c' [$ ~- `
& J3 ~+ b, b( G* h" h! X, C; o9 {3 V5 s R, ?# d3 k
2017 年 11 月 6 日," 华龙一号 " 核电项目首台发电机通过了 " 型式试验 ",全部指标达到和优于设计要求,标志着我国 " 华龙一号 " 首台发电机自主研制成功。
5 ?' l* r. I$ {- k+ E7 I2018 年 1 月 28 日," 华龙一号 " 全球首堆、中核集团福清核电 5 号机组反应堆压力容器顺利吊装入堆。: O4 F" y4 k# j9 c5 F& j
5RX 压力容器开始吊装% n6 E$ @6 s p* B. B% @
(图:中核集团 - 中核工程)▼
. \9 R. B' T5 {6 ]" j; p/ f7 i. k* [( B# E( Z( T$ v/ @6 _) P# q: F
8 p2 H/ K5 C! Z; U5 G$ _& k
J! T* J. c) \4 @& V创新
* k/ ]6 b' j. R8 i! g, N在多方面共同协作推进下," 华龙一号 " 迎来一个具有节点性的时间。2020 年 11 月 27 日 0 时 41 分," 华龙一号 " 全球首堆——中核集团福清核电 5 号机组首次并网成功。
: a5 e @. A% _这标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列。那么," 华龙一号 " 具体有多先进呢?* j& W8 M& |* u- r9 x' b
堆内构件. z. d$ v' {, L, U
(图:中核集团 - 中核工程)▼
0 J7 _( M8 E, x7 W
! H6 c/ c0 b/ ?0 v' O: Z
9 X7 E) j& O1 c- e& C, r, }! T2 r5 |) P+ k& y0 H# ~6 d
不同于其他核电," 华龙一号 " 独创性地采用 177 堆芯设计,既提高了堆芯额定功率和发电功率,又降低了燃料的线功率密度,提高了安全性。! i5 v' ]6 A! H6 d4 N8 |( \8 z
科幻感十足的 177 堆芯& z. _( `. j3 q: i% |
5 号机组首炉装料
. v) Y, C2 H. \2 u6 Q. n! k(左滑查看更多,图:中核集团 - 中核工程 & 福清核电)▼
0 g G5 u h9 O; e9 F2 j# `; A& G' Q
, c5 F" ^7 M+ s, C
! x' ^1 y& i4 m4 ]2 @& t: G
2 U8 |, y# U0 D6 z) F% A( Y
5 R$ R5 |! p1 I" w7 ^1 o3 g s% q+ N7 g
7 D- {- z$ S) v/ i- n$ O
" 华龙一号 " 独创性地采用能动加非能动安全设计理念,在保证堆芯冷却、保证压力容器完整性和安全壳完整性上,均提供了多样化的安全手段,强化了核电厂的纵深防御,显著提升了核电厂安全性。
: y+ V& {: G, s" 华龙一号 " 主泵
! ?5 u( U# M: {: t/ n) K/ e6 U, F* W: A
, l* X, }9 w7 O, s( f& h( S/ Z" a K" J
2 f9 V& s+ I6 j' z- ]
核岛设计全面提升抗震能力,采用单堆布置设计,有利于减少机组间相互影响,提高核电选址灵活性。5 t, D# U' q) O; X
单堆布置! I: k) U4 Y5 t& `9 y" e+ p
(横屏,图:中核集团 - 中核工程)▼' x8 M- _! q- F5 Z
z" @% O" r9 \
/ {! s/ D9 w4 n& D* s J7 D' V; e8 k7 V4 q
核岛关键厂房外墙采用抗大飞机撞击设计,在假想的大飞机撞击事故发生时,可以确保反应堆的安全性。8 x% j0 S, o# x7 U' L/ N
蒸汽发生器
7 G% G) h% i! M7 n- l(图:中核集团 - 核动力院)▼
3 h, B; }4 `- X) S' N6 e, l
( g9 o! d- e* Y0 N5 {8 q: O& J! y7 k1 z, \6 |( @) d1 Z
, @1 P' x$ }! d2 K+ {反应堆厂房采用双层安全壳设计,为放射性物质的包容提供了额外的屏障,强化了反应堆对于外部灾害的抵御能力。
, }5 a& X% X8 t5 {* o反应堆压力容器. {# r4 D, ?' C! Z+ |8 @0 J
$ w9 |: e- M" L, t2 P5 X' x7 @
^; b2 J: q7 N3 v
. x0 k% m g# W: h6 eCF3 燃料组件技术的成功研发,真正实现了核反应堆的中国芯。它完全满足18 个月甚至更长换料周期的高燃耗要求,满足0.3g 抗震要求,也可以兼容国内二代改进型核电机组的堆芯结构。
9 J0 Q7 x( ]2 q l# z/ I! e! p燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金
8 p) [0 I( u. K6 ]. e. |$ q# V具有优良的热工水力性能和机械性能3 z5 h) h) V" [' n; i
(图:中核集团 - 中核建中)▼0 l d9 M }9 a$ H* ~# \% ?# M) q
! T2 r1 J0 Q. H" S, M c: }' i
$ g1 j$ O' Y; v* |* ~6 W, X& r9 L+ [/ f) D+ k) ~( f
多点突破、水到渠成,量变形成质变,在诸多单点先进创新技术的加持下,中国核工业人通过 " 华龙一号 " 的研发设计和建设过程,实现了一个重大战略目标——建立了一套完整的、涵盖核电厂全周期的 " 华龙一号 " 型号标准体系,并优化完善了 " 通用为主、专用为辅 " 的现行压水堆核电标准体系。
0 C; `6 q: S/ L ]( v6 d+ ~构建完整自主的核电标准体系,颇为不易
% d' L/ f7 y* s8 S同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——
" A6 R' `- E! @0 S8 s龙鳞系统(横屏,图:中核集团 - 核动力院)▼2 z! G! N# r$ M' d. \
/ [+ |# S" }0 y
, y9 u! ]7 M$ S2 L7 U
. e- g' E/ z* {" @# R2021 年 1 月 30 日," 华龙一号 " 全球首堆——中核集团福清核电 5 号机组投入商业运行。1 w! e5 K! u# d2 n
8 Q I9 F) J( T; z) d; ~0 m/ x1 V' I+ F. f
2 e% e2 X/ L r; v2021 年 5 月 20 日(当地时间)," 华龙一号 " 海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核电 2 号机组正式进入商业运行。8 B/ `! G; M- Y, W6 A& c7 t1 W* a
" 华龙一号 " 出海成功!! V; a4 q+ K; e" O
(横屏,图:中核集团 - 中国中原)▼
8 @* N1 ~3 G! N k% i
" a. E' l H+ v2 y! q- [3 ^8 K8 |) G& j
/ O5 Q m8 z/ l2 W+ u3 p' ~
2022 年 3 月 25 日," 华龙一号 " 示范工程第 2 台机组——中核集团福清核电 6 号机组正式具备商运条件,这意味着自开工不到七年,至此 " 华龙一号 " 示范工程全面建成投运。 X3 _" l. P& x2 g. L& {2 ?& U
已经整整一年了3 R3 G7 {5 k( N2 B
(横屏,图:中核集团 - 福清核电)▼! N( B7 e! M$ x7 K0 U
8 S4 h j: I# H: Z6 T5 H7 D. P7 a$ `& Y2 \! h
% o' U( N8 O+ t. U" 华龙一号 " 示范工程全面建成后,两台机组年发电量近 200 亿度,相当于每年减少标准煤消耗 624 万吨、减少二氧化碳排放 1632 万吨,相当于植树造林 1.4 亿棵,对优化我国能源结构、推动绿色低碳发展、助力实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。
$ ~5 o' o3 Y' f6 A福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
- a& N. j2 w0 \; A. q
0 ~; S0 |( H$ H( S3 h
! z) d$ I4 \9 f) }. ? e" ?; L) _: [/ l, y2 M4 ?) I( M
核电产业链,有一套完整体系,这就是 "原料及设备供应→核电站建设及运营→发电及后处理"," 华龙一号 " 的历程明显占了前五处。
. ?& U: ^8 M; g9 c% L8 I% @使用 " 华龙一号 " 技术的
: S; m2 t0 j7 m) v$ _福清核电 5、6 号机组7 |4 ~" _1 A; y0 S. {% K |! _4 ^
' s* g$ y$ z# c% e. b
' `# c8 l2 ^2 m& s
! I7 ^# [$ P5 r( x/ S- K$ S与此同时,中国也有着一项不亚于 " 华龙一号 " 的工程正在建设中,这就是中国北山地下实验室。
* ~& a; O, l' e" i# G, o7 G( Z(横屏,图:中核集团 - 核地研院)▼6 i9 ]2 K$ J) H4 s3 ^! I' |$ L
0 L# E' S( h# }$ @$ V
: w+ {5 s {% I( {0 G" S- T0 a) v/ u, K
中国北山地下实验室建成后,将成为世界上规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室。
+ l9 F4 Q7 {; F(左滑查看更多,图:中核集团 - 核地研院)▼6 P3 f7 x2 H/ Z" S3 P- P; X! o
5 S( F2 w b4 f, n& G1 B4 a# f) p6 Q" j4 k
v4 m3 D$ f+ t/ ]1 i" w7 _* f2 H: K4 D. F; R0 U
" Z- \! w/ K7 f6 o
7 G" F# ^0 Q% R( l7 u! p Y: O0 b, d( C. o4 U! `. ^$ u
, J7 _( h: G" E6 V7 P% X$ T
, Q. _6 P0 I+ S$ C/ _7 Z2 W
& n4 K; W7 S) w0 o( t* }* j: U# ]8 D; ? ^" \! I) d
这项位于中国西北地区的重大工程,在荒原之中也书写着自己的传奇。; s+ O- q& N" l5 G$ a3 o( V
这里有着" 北山一号 "TBM——! {" r9 G/ Q- a& p" G2 ^/ E( c* o
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机5 \0 F D- Q4 a1 `" m' ?
(横屏,图:中核集团 - 核地研院)▼
2 z/ k4 a1 z! |/ J3 I" m1 N& c1 }4 }
+ z3 _8 C% _+ w! j/ b9 G. p
, Z$ l# X" D4 i0 u3 S" a
1 }7 y' s/ Q- u【快来聊天啦】
% F1 O; q8 O$ ]5 b' |& q# ~我局有一个能源讨论群,欢迎感兴趣的朋友们加入!+ K$ x$ e' z: R7 L) S! y
* 如果你是能源相关的研究者或爱好者,可以来【微信公众号后台私信】,用一两句话介绍下自己。运营小姐姐会根据情况拉你进群哦 ~
$ O9 Y0 i& L) M3 q* 进群请务必自我介绍一下,直接回复 " 进群 "" 读者群 " 之类的字样不会有机器自动回复,只会让后台的小姐姐很生气≥﹏≤
* l8 x% V* M9 b( B' E* 申请人多时请耐心排队等候回复。只要系统正常,工作人员就会逐一看到大家所有人的消息哦+ o8 {* v' b" i9 _4 B8 I E& H, F+ K' `
* 本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场
8 f8 r. n4 X8 _# C封面:中核集团 - 中核工程+ [# j0 v/ c. v( w( c
END
! ], @$ U: t0 O- J! a3 E
2 n3 }% v5 h2 H2 y* j4 A+ O* |9 |& W* p& L3 b$ V
; U4 Y$ Q9 o( a' c! k扩展阅读
# L6 f- a9 B- _3 }4 c# a# s6 a8 G3 B1 z2 P7 L; g2 a
# a8 [( a; d8 g, c! D$ w( y5 W- \
; Z) F& `& m% O7 _2 ~/ _: P& R2 @, T4 @/ c, Y" D( N$ R0 G
6 D3 e; V+ o( ^+ c
) X* Y: V+ A# M: ]6 e' S$ P6 d: t; ^& f; r4 Y+ y) Y0 i8 _
: P8 l2 k% f6 |: z4 Q' U
- M u- ^0 a' i- d2 n
6 E2 _" z3 n$ r7 }
- ]* V/ y5 a) g3 \. M1 |6 D8 v" }7 J0 p2 H _
8 u( I6 ]$ L* M |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册
×
|