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每天一篇全球人文与地理
: Y, l5 V! Y- y4 y( q微信公众号：地球知识局; }' c. M& Z. b, e( ?! W
NO.2431- 中国三代核电# g D. w3 ^8 q
作者：杔格
' o( t9 ~! m9 l' @! _校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛7 y+ _' J. ]/ E+ a3 z0 J
【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。
& ]3 a0 |" F g- m/ W7 h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。
- \* B0 T; o; u0 `9 g: [1 m8 W《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。 o# L2 A( d& }& [7 o
中国第一代核潜艇研发实验基地
1 `$ ~& v) s) ~& V0 [也是中国核动力研究设计院的前身' {3 w- W: m+ f4 j# X( g9 c8 H9 [
（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼
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% t% p& Z8 N+ t! O0 d/ O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。! ^% e, C9 g* @" d) C3 e
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 "。8 E* r4 r( a5 q, s) \9 k
从核潜艇研发起步的中国核工业
0 F! w3 _4 ]! g' t! m如何实现拥有世界一流核电站的梦想？- O6 N& Z( q; t! J/ S
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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& F; X* v+ C0 w P$ g0 h0 Q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。+ P3 i# O, j) O
这个示范工程便位于福建福清核电站▼% S4 v, o$ o: m8 _& \5 Y0 D; g; W4 v
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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！; m0 n3 A$ \3 \6 }4 X" A
开端6 w# G2 {+ K a; o5 j1 f+ f8 l
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。* R K% A6 x- m2 [0 o
秦山二期核电站
$ {+ ]1 L: ~# p* k8 l（图：中核集团 - 中核工程）▼3 h: ~6 H; q3 Q" c( y% Y
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2 f& q4 |8 u' K2 ^( T1996 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。
& U5 x2 p- A, G/ a3 o1 J& O1 |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。9 F+ ~3 F+ m" f7 _
或许那时，他们谁也没有预料到
% m7 p5 P c" j" t) G; {这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
( \" F0 ]# q: A! C/ P（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼' q, `& T! Z0 f2 h+ D: b3 u6 e
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* Y# l1 W$ i+ S3 J( s9 e0 O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。
3 {" U4 l+ r3 C' N2005 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。9 G4 s- P% B0 k$ j
CNP1000 核电站概念图) p8 h- ^8 A* ^" t$ a
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) |: C! N- r7 E, G# C1 V4 @. ?
+ a5 @: f$ G! S8 c J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 C* |' `: E6 N8 y6 r2 U. F7 ~* z
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。
6 |7 X3 d7 T3 e! p, d2011 年，福清现场负挖
; _$ v: V1 y; O& o4 D1 p4 T' t3 J7 @如果没有另一个意外& k2 i' B) y3 b. T1 Q
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
- L, m) v x+ C/ r! p（图：中核集团 - 福清核电）▼
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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。
: W# h: z% w: z& r) [$ J7 B当年的事故，其影响持续至今
, S, v7 p- O. k# P4 ]. W（图：Google Maps）▼
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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。1 L$ z3 B9 X- b( 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。
3 p# @: h# X9 ]8 Z; ]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。
' m* v7 u8 N4 M; e; c7 N! L攻关' d6 ^( K' w" L2 ]6 C7 }3 x; @
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。
$ V% f7 W: r3 R6 UACP1000 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。
$ d" e) X8 E1 I1 f6 {' l: p2013 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 "。1 @* o4 x. n; e9 ~. ~
经历了诸多 " 从无到有 " 的突破2 i7 u8 f3 B: j. M
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻0 P0 W1 n2 ~+ I* J9 W, ~
其实是过去 30 余年积累的集大成
( A2 }6 m; z0 q) Z1 t, G$ G9 p w" k: p（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。
" N& o5 R7 a/ Z+ m( z( h) ]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。6 N! J! e6 p/ u
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土* { h# V2 x- d( H* E4 ^
历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼5 q0 m2 g' w3 z% F4 N
: ], t5 T' h+ r% R3 ~$ b7 Z; U
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: B" z8 @. X; }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。2 p* u/ `, r3 |
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装- M* J# M1 Z; o2 m- `9 B* G
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( G: V+ u+ H1 D1 L2017 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。- E3 E4 N$ e4 ]6 j# H
2018 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。
7 u) p8 F0 B/ A6 ]" p5RX 压力容器开始吊装
' f3 Q# N) y- ?/ ~（图：中核集团 - 中核工程）▼0 H# Q ^+ l$ P8 q/ V8 }( b! r
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创新8 P& J- A/ t" J2 H5 ~
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。
6 U. G8 R& K* v0 m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？1 E" S6 ]: c2 i F7 z8 E4 n
堆内构件4 O* V8 ^7 n3 Q/ F2 f! F7 I8 m
（图：中核集团 - 中核工程）▼! s: e& J7 c) L8 r" \# Y5 u
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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。
# m9 e9 Y3 R9 }+ ?( n科幻感十足的 177 堆芯1 ]5 r1 I6 e& e' O- J8 t4 q1 {
5 号机组首炉装料4 y- l7 N5 x1 @1 s5 ~9 x& D2 G( ]9 O
（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼
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" 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。) h7 m: m% l9 u n6 X) r% {
" 华龙一号 " 主泵
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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。
0 N6 {5 [4 `, g单堆布置
8 a. p) {3 G+ k, B（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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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。
% p u2 @* V. j% u5 [蒸汽发生器
/ s, {/ J Y n' W（图：中核集团 - 核动力院）▼3 I7 t- b, i2 e7 D
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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。; y9 Q. U* M% E1 d# E5 s% k
反应堆压力容器
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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。9 j" j) ~' d7 s& g
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金( W. U* x7 L* J v2 S( l
具有优良的热工水力性能和机械性能
/ y6 C1 K& W1 g7 t1 L（图：中核集团 - 中核建中）▼; y. p; ]! v4 L. C
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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。
% N+ E/ c) ~3 v" ~9 z构建完整自主的核电标准体系，颇为不易' U% G" b5 A4 ?: x7 r; l
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——5 Q; U7 }; _) e/ Q8 P3 w& @" ]
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼( M* v& }. ^9 d3 ^
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2021 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。7 C3 C4 J w. k$ T( x9 G
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' \0 R0 @+ {1 \! _2021 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。: c0 W, p/ M$ {& E4 S1 _
" 华龙一号 " 出海成功！2 B Q ~9 O- K- w3 {. \
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼
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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。
3 ^5 l9 I; b( q7 E, f已经整整一年了
+ e9 D1 x2 S: j7 Y' S( a! Z（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼( H" u) f* ?+ r$ X, T
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- p' x) W2 S9 }" 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。
6 P1 \4 I" M* n! j/ k! K: r福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 ": M* _( k1 s+ i% n; V
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6 r& d4 k6 @' B6 ]" v/ d0 I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。9 X ~* M( }6 S! `. B8 S0 w5 N6 h
使用 " 华龙一号 " 技术的% v1 h6 @# X& a( \* P/ P& m
福清核电 5、6 号机组8 I( z+ O3 `! F( n5 i
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9 k+ ^9 P6 Q7 V7 R$ m1 z! L, P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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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。
- x* T, T* u% T: v) y8 R（左滑查看更多，图：中核集团 - 核地研院）▼* P; U$ L8 R) @" y1 q" f) J
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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。. F# M; v! V& n- S& K6 B4 w/ {/ K
这里有着" 北山一号 "TBM——& h4 d# x4 m8 l7 F# D9 ~
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
! R! C' s5 k! @6 j: T（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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. @9 s0 n/ R' A Q0 }. y【快来聊天啦】# G/ b. m" h4 e
我局有一个能源讨论群，欢迎感兴趣的朋友们加入！
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5 ]3 Q! H# Y$ r3 V* 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≥﹏≤
Z' }6 ~ Y0 o% z# p% B* 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% H& d9 M. v# k# j3 M
* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
. L" c% f& i/ d6 l9 Y( o. B封面：中核集团 - 中核工程) ~' S" A; H; w9 q6 r2 n& h! y
END
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发表于 2023-3-26 08:41:42
