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每天一篇全球人文与地理
! q( W+ y; N. v4 {5 S+ ]& q9 n微信公众号：地球知识局# }: L, y- f% `) E% K# Y6 E
NO.2431- 中国三代核电7 S1 x! |* I+ D* K& e" X
作者：杔格- y: O+ f5 m/ h. A3 p; l
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛
7 M, h5 J# n) T/ L【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。( e" h, ^" L# U4 |. _) z, P
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。' z' J9 d" i& p# k' X/ a" M" B1 L
《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。
9 x. w6 R* }# \9 |# J, E中国第一代核潜艇研发实验基地
1 r2 ^ U6 S/ n0 y8 n8 |$ r也是中国核动力研究设计院的前身
; @( z% z" G. T（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼% b. l& w7 R N" v/ {
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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。
3 }1 [' v, L; P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 "。( V/ C: X, s" q& H+ ?% X B
从核潜艇研发起步的中国核工业
& ^4 ? N5 s* D: P$ S+ l% E如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
$ r0 L( n6 k5 n- q4 O4 R- n（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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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。2 |$ E* G/ ~: Q2 _8 o A8 n2 ?+ v. y
这个示范工程便位于福建福清核电站▼* @/ D+ j8 ^1 z3 R' `0 `- `- C
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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！$ P: m& r* b3 Z4 f$ r
开端' T9 Y2 r3 v: o
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。( u+ {. n) A5 L* h b) p; m
秦山二期核电站& A" n9 g. g- `0 c5 Y1 K, V
（图：中核集团 - 中核工程）▼
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1996 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。- I: }3 G& U, ^
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。
7 [( [) M/ x) y/ B( y' N或许那时，他们谁也没有预料到/ F/ O' a6 b9 K) w8 ^
这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
8 d: g' z' P: K（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼8 } x: M. l' p$ }) `/ t
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# D7 h$ z7 S1 w+ P6 l: o1 I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。6 c2 @4 T1 B# c2 \4 t
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。: Q' G. F. ~& p/ {- w. t/ c
CNP1000 核电站概念图
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! b3 @$ p: W# z* [0 Y( \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。* L% P' B- N' X( f- A% P
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。
/ V9 {2 v/ j5 `0 z2011 年，福清现场负挖
% a' S3 a9 B& w$ s& s如果没有另一个意外$ M: X/ d8 @( v4 k, F" w
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
2 Y7 \) j6 ~+ Q) x（图：中核集团 - 福清核电）▼2 D( d& a4 j0 i0 P; |
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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。
$ C! p% _, R Q! i当年的事故，其影响持续至今
# c; P5 Q/ ^0 G! F# q I, W/ J: u（图：Google Maps）▼6 H- F8 o' C" ~
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/ r& K( T) h5 R% R; S- @5 a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。! ]$ O/ k, }% o
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。$ l7 b2 j; K: m; r% ?: i. 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。# ?+ d6 x" s1 h3 u% m, U' ^' z
攻关& v2 k- B% J0 y5 {8 j( `. N7 L
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。
3 C- f5 V2 x e8 i+ u2 DACP1000 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。
1 t! _8 n2 X4 D4 X2013 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 "。; m7 |& j# L, D* Z( q
经历了诸多 " 从无到有 " 的突破: N9 r8 S" e0 S: Z. p
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻
! I& C1 i8 w5 r7 i- J' [. e& P其实是过去 30 余年积累的集大成
: Q! \ K9 G6 @/ M- [（图：中核集团）▼
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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。& |' `; T9 L# n$ l& D2 ?- C# L) Q- Y1 J2 W
2015 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。4 i) F0 c( M1 ^
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
, o: m8 Y/ d/ I历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼
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2017 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。
7 Y+ ], A: {3 h+ F n! \6 号机组反应堆厂房穹顶吊装, u% @( P5 N4 T% {( Y* U( b' Y
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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。
' X" c# d0 H' H" G# h$ ^+ y2018 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。
: {8 m: f1 W6 \( @ Q2 F5RX 压力容器开始吊装
8 |, @, G; e2 m; |* [2 i) S8 P: ]! h（图：中核集团 - 中核工程）▼
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创新' @$ t7 W* H: C7 f
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。
# L0 a5 Z, \. P o9 k4 u# e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？
& o8 \& X8 t" p9 C* Y- Q堆内构件
[- s4 S7 v a& L8 r0 k! i) [* }（图：中核集团 - 中核工程）▼: S- D& p( w: K
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* p2 @& O0 Q8 x% }0 A5 ^ B+ j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。
7 F/ z/ Y! F4 E D2 t0 @8 g科幻感十足的 177 堆芯/ b1 L) S) z( u1 `( F
5 号机组首炉装料
3 h0 Z' c$ b$ Q（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼
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5 W/ I# P& n+ @, b9 s" 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。' q* j! P3 A# ~7 b9 f+ q# s
" 华龙一号 " 主泵
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* Q! q" d/ P8 `9 o7 x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。+ J. {8 D1 e/ I0 J
单堆布置
9 a2 R3 P. u# j) E# g（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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/ G6 T* L3 |5 t R* n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。
$ }* p5 R9 _7 e4 I- z+ q蒸汽发生器
% C7 C$ T6 _3 Z5 q' j8 h（图：中核集团 - 核动力院）▼& _+ N. `: Z6 C) G9 Y- t; B, |
3 \! H: D+ @8 S+ j) J. e- {# D6 S- Y9 G
) [+ G/ t2 s& j* Q2 \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。- i4 ?/ @- I% G5 y0 a4 H
反应堆压力容器! Q5 K& x* U7 \4 S* A& k& K
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# A% i, P: s( G' b: V0 }CF3 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。
! c% w* k' ~3 w/ B0 s/ T燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金* P: _ N3 u' p; A8 [5 J
具有优良的热工水力性能和机械性能+ j$ f! v$ L( x; U* ^$ a6 K
（图：中核集团 - 中核建中）▼" u4 X9 e* j& Q w# h4 l- }
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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。
3 p) i3 y3 `& y% a9 U构建完整自主的核电标准体系，颇为不易
" Z/ ?& t4 B* g& A" e! o同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——
4 y/ t/ x* ]# F2 Y3 O2 m6 M龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼
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3 h; E. e. L4 X2021 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。
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9 a* }* ` d1 |6 s+ s2021 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。/ @1 \7 c/ ]. a1 ]5 S5 I
" 华龙一号 " 出海成功！# D6 c4 q0 I: z) M
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼* M5 q5 E" Q5 A N5 i+ ]
/ D% W2 L8 J k9 ~" o' j+ V
# Y) p4 x: \. b# G/ v
% Z# h4 o: J* ^0 f% q2022 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。7 K4 c# S; ^: l1 d7 G9 D+ A
已经整整一年了8 d6 @+ Q) C2 W/ j
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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8 d; v& O( B1 ]3 O3 \5 N6 a6 {" 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。
* g- l- K* D% `5 A9 F3 v# ?9 Q福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
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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。
% N& z+ s1 I% ~使用 " 华龙一号 " 技术的
6 M# B9 {& h+ W福清核电 5、6 号机组% E3 ?% @" k1 ]* W$ h ~
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/ a% @3 C1 l; q; [, A2 H6 D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。
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6 ?6 p9 t* T% h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。
8 o& i6 ^" d: H- Q$ R5 A' Z（左滑查看更多，图：中核集团 - 核地研院）▼5 Q6 I8 `0 v; Y2 K7 K0 B8 _, p
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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。! h/ ]+ I: S" H6 {+ `
这里有着" 北山一号 "TBM——( H8 l8 e2 A R/ t
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
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6 D1 }: Q, m) C* 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
0 j1 |% w; }! N0 F8 U% y2 P* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 5 y$ H2 A6 r2 J; a' @2 K z
封面：中核集团 - 中核工程0 F- ^9 _* W& _, g+ d
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发表于 2023-3-26 08:41:42
