核電是優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源。中國(guó)始終將核安全作為核電發(fā)展的生命線，堅(jiān)持采用最先進(jìn)的技術(shù)、最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展核電。
“十四五”時(shí)期，中國(guó)自主三代核電“華龍一號(hào)”“國(guó)和一號(hào)”、第四代高溫氣冷堆等多個(gè)標(biāo)志性工程建成投運(yùn)，為保障能源安全、促進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型作出了重大貢獻(xiàn)。目前，中國(guó)核電總體規(guī)模已躍居世界第一，在運(yùn)核電機(jī)組長(zhǎng)期保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。
今年5月14日，中國(guó)自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行1000天，持續(xù)向社會(huì)穩(wěn)定輸送清潔電力超370億千瓦時(shí)。
這臺(tái)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行時(shí)，恰逢“十四五”首年。首堆設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)88%并獲得700余件專利、120余項(xiàng)軟件著作權(quán)，單臺(tái)機(jī)組每年等效減排二氧化碳約816萬(wàn)噸，與巴基斯坦、阿根廷等20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)達(dá)成合作意向，成為全球在運(yùn)、核準(zhǔn)在建機(jī)組總數(shù)最多的三代核電技術(shù)……“十四五”時(shí)期，“華龍一號(hào)”加速成為嶄新的“國(guó)家名片”。
“華龍一號(hào)”到底“強(qiáng)”在哪兒？
據(jù)介紹，“華龍一號(hào)”是在中國(guó)30余年核電科研、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)全球最新安全要求研發(fā)的百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，是采用國(guó)際最高安全標(biāo)準(zhǔn)，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓水堆核電創(chuàng)新成果。“華龍一號(hào)”從堆芯設(shè)計(jì)、燃料組件選型到一回路系統(tǒng)等總體設(shè)計(jì)都是自主完成。這種自主，是貫穿技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、裝備制造、建設(shè)運(yùn)營(yíng)和標(biāo)準(zhǔn)制定的全鏈條、系統(tǒng)性自主。
從設(shè)計(jì)理念看，“華龍一號(hào)”把安全提升到前所未有的高度。據(jù)中核集團(tuán)首席科學(xué)家、“華龍一號(hào)”總設(shè)計(jì)師邢繼介紹，歐洲和美國(guó)對(duì)三代核電抗震要求不同，“華龍一號(hào)”選擇了更高標(biāo)準(zhǔn)的0.3g，即核電站要扛得住9度以上的地震烈度。這對(duì)整個(gè)核電站的設(shè)計(jì)影響巨大。在研發(fā)團(tuán)隊(duì)持續(xù)攻堅(jiān)下，“華龍一號(hào)”完全滿足嚴(yán)苛的抗震要求，具有了更好的廠址適應(yīng)性。
從裝備制造看，“華龍一號(hào)”展現(xiàn)了中國(guó)強(qiáng)大的工業(yè)實(shí)力。“目前，‘華龍一號(hào)’的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率已逐步提升至95%以上，從反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器到主泵、數(shù)字化儀控系統(tǒng)，關(guān)鍵設(shè)備和核心零部件均已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)和制造。比如，‘華龍一號(hào)’堆芯采用了177組燃料組件，這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)使堆芯功率分布更加均勻，提升了機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。”中核國(guó)電漳州能源有限公司高級(jí)工程師江振標(biāo)說(shuō)。
從建設(shè)施工看，“華龍一號(hào)”建設(shè)者們精益求精確保萬(wàn)無(wú)一失。“如果把反應(yīng)堆廠房看作是核電站輸出動(dòng)力的‘心臟’，那么預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)就是牢牢護(hù)住這顆‘心臟’的雙手。”中廣核防城港核電工程管理部建安工程科科長(zhǎng)徐朝臣舉例說(shuō)，為確保預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)施工萬(wàn)無(wú)一失，施工團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)260余次試驗(yàn)，最終在1.2萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上確定了漿體配合比和制備工藝，實(shí)現(xiàn)了外加劑的國(guó)產(chǎn)化。
如今，以“華龍一號(hào)”為代表的自主核電技術(shù)，正在為中國(guó)構(gòu)筑起強(qiáng)大的能源保障體系。
中國(guó)核電發(fā)展中心主任茍峰介紹，“十四五”時(shí)期，全國(guó)新核準(zhǔn)建設(shè)核電機(jī)組46臺(tái)、新增裝機(jī)5450萬(wàn)千瓦，運(yùn)行裝機(jī)容量、年發(fā)電量均增長(zhǎng)約30%。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，目前全國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組達(dá)59臺(tái)，總裝機(jī)容量為6248萬(wàn)千瓦；核準(zhǔn)在建機(jī)組53臺(tái)，裝機(jī)容量達(dá)6293萬(wàn)千瓦，總裝機(jī)規(guī)模已突破1.25億千瓦，連續(xù)保持世界第一。
從福建福清到廣西防城港，從山東石島灣到海南昌江，一批核電示范工程建設(shè)加速實(shí)施。其背后的“支撐力”，來(lái)自中國(guó)自主核電創(chuàng)新能力的顯著提升。
“十四五”時(shí)期，以東方電氣、上海電氣、中國(guó)一重等為代表的大型核電裝備企業(yè)研發(fā)制造能力快速提升，打造出一條規(guī)模大、門類全、水平高、能力強(qiáng)的核電產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系。
——自主創(chuàng)新，必須攻克關(guān)鍵設(shè)備。“如果要問(wèn)哪一個(gè)設(shè)備的攻關(guān)最為艱難，我認(rèn)為是核電站的數(shù)字化儀控系統(tǒng)，即‘核級(jí)DCS’。這種設(shè)備被稱為核電站的‘中樞神經(jīng)系統(tǒng)’，直接關(guān)系著核電站的運(yùn)行安全和效率，技術(shù)壁壘極高。”江振標(biāo)說(shuō)，在有關(guān)部門支持下，中國(guó)核電工程有限公司、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、中核控制系統(tǒng)工程有限公司等多家單位組成聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。為了一個(gè)信號(hào)的毫秒級(jí)響應(yīng)，團(tuán)隊(duì)通宵達(dá)旦地調(diào)試設(shè)備；為了模擬最極端工況，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行成千上萬(wàn)次的測(cè)試，“最終，我們成功實(shí)現(xiàn)了核級(jí)DCS‘龍麟系統(tǒng)’在‘華龍一號(hào)’批量化建設(shè)機(jī)組的首次全面應(yīng)用。”
——自主創(chuàng)新，不是單點(diǎn)突破，而是多頭并進(jìn)；不僅是吸收借鑒，更是探索開(kāi)拓。今年10月16日，中核集團(tuán)海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程“玲龍一號(hào)”一回路冷態(tài)功能試驗(yàn)圓滿成功。作為“十四五”規(guī)劃的核能先進(jìn)堆型示范工程之一，“玲龍一號(hào)”是繼“華龍一號(hào)”后又一國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新重大核電成果，沒(méi)有現(xiàn)成堆型可供參考。
中核集團(tuán)海南昌江核電相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“玲龍一號(hào)”是全球首個(gè)通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全審查的陸上商用模塊化小堆。“玲龍一號(hào)”具有小型化、模塊化、一體化、非能動(dòng)的特點(diǎn)，集成了多項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù)。比如，采用一體化設(shè)計(jì)，將反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)集成為一個(gè)反應(yīng)堆模塊，將直流蒸汽發(fā)生器置于反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)以減少主回路管道，從而滿足“既小又安全”的要求。
自主核電點(diǎn)亮千家萬(wàn)戶，牢牢建立在“安全環(huán)保”這條底線的基礎(chǔ)之上。截至目前，中國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組已安全穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)600堆年，連續(xù)9年獲世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)（WANO）綜合指數(shù)評(píng)分全球第一。根據(jù)2024年WANO公布的綜合指數(shù)，全球滿分機(jī)組中高達(dá)43.18%來(lái)自中國(guó)。
看硬件，核電站安全環(huán)保意味著每一個(gè)零件都不能出現(xiàn)瑕疵。
“國(guó)和一號(hào)”是依托“大型先進(jìn)壓水堆核電站”國(guó)家科技重大專項(xiàng)開(kāi)發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代非能動(dòng)壓水堆核電技術(shù)，具備整機(jī)全國(guó)產(chǎn)化能力?；谠擁?xiàng)成果的“國(guó)和一號(hào)”示范工程1號(hào)機(jī)組于2024年9月實(shí)現(xiàn)首次并網(wǎng)發(fā)電。
一臺(tái)核電機(jī)組有上萬(wàn)個(gè)閥門，有的用于切斷或接通管路，調(diào)節(jié)核電站水、蒸汽等非腐蝕性介質(zhì)的流動(dòng)，有的用于壓力與安全保護(hù)。但閥門是個(gè)“易耗品”，不及時(shí)修復(fù)可能引發(fā)設(shè)備故障。
在“國(guó)和一號(hào)”中，國(guó)家電投集團(tuán)國(guó)核示范管閥維修工于德寶在守護(hù)閥門安全上有絕活。他的研磨手法被業(yè)內(nèi)譽(yù)為“教科書級(jí)”，他獨(dú)創(chuàng)的“藍(lán)油導(dǎo)向復(fù)驗(yàn)法”讓密封面檢測(cè)精度提升數(shù)倍。“閥門研磨是‘聽(tīng)聲辨質(zhì)’的學(xué)問(wèn)。當(dāng)研磨聲從粗糙變得細(xì)膩，就像金屬在唱歌。”于德寶說(shuō)。
看軟件，核電站安全環(huán)保離不開(kāi)一整套嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的建設(shè)和管理體系。
在浙江三澳核電工程現(xiàn)場(chǎng)，建設(shè)方通過(guò)流程在線、設(shè)備在線、數(shù)據(jù)利用、自動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互通互聯(lián)，每年減少人工工作量約70萬(wàn)人工時(shí)。“我們通過(guò)視頻監(jiān)控、人臉識(shí)別、車輛定位、溫濕度環(huán)境監(jiān)測(cè)等方式對(duì)施工全過(guò)程、全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患和質(zhì)量問(wèn)題。”中廣核蒼南核電有限公司信息文檔部副經(jīng)理孫方興說(shuō)。
安全殼打壓（CTT）試驗(yàn)中，建設(shè)團(tuán)隊(duì)提前一年籌備，梳理機(jī)組冷試、熱試和關(guān)鍵路徑異同點(diǎn)，明確試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、時(shí)間節(jié)點(diǎn)和責(zé)任分工。“試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格遵守程序要求，精準(zhǔn)控制島內(nèi)增/降壓速度，首次實(shí)現(xiàn)了‘華龍一號(hào)’機(jī)組CTT前貫穿件試驗(yàn)全部合格，內(nèi)層安全殼泄漏率試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中最優(yōu)秀的A級(jí)。”中廣核蒼南核電有限公司副總工程師兼技術(shù)支持部經(jīng)理鄧平赳說(shuō)。
2024年，全國(guó)核電發(fā)電量4469億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量的4.5%，相當(dāng)于等效減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約1.4億噸，減排二氧化碳約3.7億噸。自主核電在保障能源電力安全供應(yīng)的同時(shí)，發(fā)揮了顯著的生態(tài)環(huán)保效益。
一次次硬核突破、一個(gè)個(gè)亮眼成果、一組組扎實(shí)數(shù)據(jù)，書寫著新時(shí)代中國(guó)和平利用核能的故事，中國(guó)自主核電加速走向世界、造福人類，成為高質(zhì)量發(fā)展的生動(dòng)注腳。（本報(bào)記者 王俊嶺）
目前，全國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組達(dá)59臺(tái)，核準(zhǔn)在建機(jī)組53臺(tái)，總裝機(jī)規(guī)模已突破1.25億千瓦，連續(xù)保持世界第一
“十四五”時(shí)期，全國(guó)新核準(zhǔn)建設(shè)核電機(jī)組46臺(tái)、新增裝機(jī)5450萬(wàn)千瓦；核電裝備材料自主化能力水平大幅提升，新建項(xiàng)目國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上
“十四五”時(shí)期，中核集團(tuán)WANO滿分機(jī)組比例連續(xù)3年世界第一、核電工程建造安裝能力世界第一
“十四五”時(shí)期，中國(guó)廣核集團(tuán)累計(jì)科技創(chuàng)新資金投入超過(guò)270億元
數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家能源局、中核集團(tuán)、中國(guó)廣核集團(tuán)等
電力
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