從追趕到超越，我國的核能發(fā)展獨具創(chuàng)新|天天新消息

1951年美國首次利用核能發(fā)電。1954年，蘇聯(lián)的第一座核電廠開始向電網(wǎng)送電，隨后，核電在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)高速發(fā)展。作為一種低碳、高效的清潔能源，核電可明顯減少溫室氣體排放，同時其利用效率也是所有發(fā)電設(shè)備中最高的。我國在過去幾十年內(nèi)從零起步，自主研發(fā)，走出了一條獨具特色的核能發(fā)展創(chuàng)新之路。

(資料圖片)

| 山溝走出的新能源

| 泰山核電站

1970年8月30日13時，中國西南大山深處的一個山溝溝里，突然爆發(fā)出一陣歡呼。中國發(fā)出了第一度核電，從此，中國人可以造自己的核動力裝置了。從第一度核電，到第一座核電站，又是21年。1991年12月，我國自行設(shè)計建造的秦山30萬千瓦核電站并網(wǎng)成功，我國成為世界上第七個能夠自行設(shè)計建造核電站的國家。30年來，在有著“國之光榮”之稱的秦山核電站基礎(chǔ)上，我國核工業(yè)整體科技、管理水平實現(xiàn)歷史性跨越，田灣、福清、昌江、三門等一批大型核電基地先后建成。從秦山到福清，我國核電從技術(shù)上“一窮二白”起步，到自主設(shè)計、建設(shè)百萬千瓦級核電站，我國已成為世界上少數(shù)幾個具有完整的核工業(yè)體系的國家之一，并在此基礎(chǔ)上形成了完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了核電的規(guī)?；l(fā)展。

| “華龍一號”機組

| 華龍一號

2021年1月30日，我國自主創(chuàng)新三代核電技術(shù)“華龍一號”全球首堆——中核集團福清核電5號機組投入商業(yè)運行，我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列。目前，我國在運核電機組位居全球第三，在建核電機組位居全球第一。華龍一號具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)。中核集團協(xié)同國內(nèi)17家高校、科研機構(gòu)，聯(lián)合58家國有企業(yè)與140余家民營企業(yè)，共同突破了包括反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等核心設(shè)備在內(nèi)的411臺設(shè)備的國產(chǎn)化，共獲得700余件專利和120余項軟件著作權(quán)，覆蓋了設(shè)計技術(shù)、專用設(shè)計軟件、燃料技術(shù)、運行維護技術(shù)等領(lǐng)域。

相較國外同類工程，“華龍一號”首堆機組成本降低了20%～30%。成本降低意味著商業(yè)化更加容易。憑借著全球領(lǐng)先的技術(shù)，華龍一號正走向海外。2021年5月20日，華龍一號海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇2號機組正式投入商業(yè)運行。2022年4月18日，巴基斯坦卡拉奇3號機組通過臨時驗收。至此，華龍一號海外首個工程兩臺機組全面建成投產(chǎn)。除了巴基斯坦，智利、英國等也紛紛提出了項目引進的合作意愿。

據(jù)介紹，按目前市場情況測算，每臺“華龍一號”機組全壽命期在國內(nèi)創(chuàng)造產(chǎn)值將超過2000億人民幣，并提供超過15萬個就業(yè)崗位。另外，每出口一臺“華龍一號”機組，將為我國帶動相關(guān)機電產(chǎn)品和材料出口近200億元。從技術(shù)來看，華龍一號是ACP1000與ACPR1000+技術(shù)的融合與創(chuàng)新。2013年4月，國家能源局主持召開了自主創(chuàng)新三代核電技術(shù)合作協(xié)調(diào)會，中核集團和中廣核同意將ACP1000和ACP1000+融合，聯(lián)合開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級壓水堆華龍一號。

華龍一號吸收了ACP1000和ACP1000+的技術(shù)優(yōu)點，不僅運用了“能動與非能動相結(jié)合”的安全設(shè)計理念、“多重冗余的安全系統(tǒng)”和“177堆芯方案”等先進技術(shù)，還使用了自主研發(fā)的CF3先進核燃料組件、實現(xiàn)18個月?lián)Q料周期，充分保證了核電廠的安全性、經(jīng)濟性和先進性，滿足國際最高安全標準要求，是全球接受度最高的三代核電技術(shù)之一。

| 厚積薄發(fā)

| 釷基熔巖堆

截至2022年7月，我國所有在運的核電機組為54臺，裝機容量約5215萬千瓦，在建核電機組共21臺，總裝機容量約2351萬千瓦。有機構(gòu)預(yù)計，到2025年在運核電裝機將達到7000萬千瓦，在建裝機約5000萬千瓦；到2030年，核電在運裝機容量將達到1.2億千瓦，核電發(fā)電量約占全國發(fā)電量的8%。與此同時，我國第四代核電技術(shù)也在快速推進。2021年12月20日，石島灣高溫氣冷堆核電站1號反應(yīng)堆首次并網(wǎng)成功，標志著全球首座具有第四代先進核能系統(tǒng)特征的球床模塊式高溫氣冷堆，在我國實現(xiàn)了從“實驗室”到“工程應(yīng)用”質(zhì)的飛躍。世界首座釷基熔鹽堆——甘肅武威釷鹽核反應(yīng)堆主體工程已于2021年6月完工，由于該技術(shù)使用氟化鹽作為冷卻劑，無需耗費大量水資源，對核電站的選址要求更低，應(yīng)用潛力巨大。

| 帶動自主產(chǎn)業(yè)鏈升級

在十幾年前，我國核電的關(guān)鍵設(shè)備大多數(shù)都是依賴進口。如今，技術(shù)的自主創(chuàng)新帶動了高端裝備制造業(yè)升級。

華龍一號涉及5300多家設(shè)備供貨廠家，分布在全國各地，各項組件共計6萬多臺套設(shè)備，所有核心設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)，設(shè)備國產(chǎn)率達到88%以上。一大批核電裝備和零部件生產(chǎn)企業(yè)伴隨華龍一號迅速成長，形成了哈爾濱電氣、東方電氣、上海電氣等國企為主導(dǎo)的三代核電裝備供應(yīng)鏈。以東方電氣為例，作為華龍一號機組主設(shè)備核心供應(yīng)商，東方電氣的核電裝備制造業(yè)務(wù)主要由位于廣州的東方重機開展，核電發(fā)電機由東方電機負責(zé)實施，核電汽輪機由東方汽輪機負責(zé)實施，為核電站提供核I級、II級、III級核島設(shè)備及配套產(chǎn)品（如：反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、 余熱排出熱交換器、堆內(nèi)構(gòu)件），覆蓋二代加、三代（華龍一號、AP1000、EPR、CAP1400）、四代（高溫氣冷堆、鈉冷快堆）、海洋核動力平臺及國際熱核聚變堆等技術(shù)堆型產(chǎn)品。常規(guī)島設(shè)備包括高壓加熱器、低壓加熱器、汽水分離再熱器、除氧器等設(shè)備及配套產(chǎn)品。

| “玲龍一號”

| “玲龍一號”

玲龍一號（ACP100），是全球首個陸上商用模塊化小堆，是中國核工業(yè)集團有限公司自主研發(fā)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多功能模塊化小型壓水堆堆型，是繼“華龍一號”后的又一自主創(chuàng)新重大成果。是中核集團基于軍用核動力和成熟壓水堆技術(shù)研發(fā)的、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的小型壓水堆，是軍民深度融合、創(chuàng)新發(fā)展的重大成果，同時，為加快推動小堆產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，中核集團專門為ACP100注冊了“玲龍一號”商標。與電功率百萬千瓦級的三代大型反應(yīng)堆“華龍一號”相比，“玲龍一號”除了可以發(fā)電以外，還可實現(xiàn)核能的多用途，比如城市供熱和制冷、工業(yè)供汽、海水淡化、稠油開采等。

小堆因其安全性、靈活性和多用途等方面的獨特優(yōu)勢，在新一輪核能技術(shù)變革和國際產(chǎn)業(yè)競爭中的作用日益凸顯。“玲龍一號”建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時。本世紀初，國際原子能機構(gòu)（IAEA）正式啟動革新型中小反應(yīng)堆的開發(fā)計劃。據(jù)IAEA統(tǒng)計，截至2017年全球范圍內(nèi)正在開發(fā)的小堆技術(shù)有超過40種。美、俄、英、日、韓等核電大國均將小堆技術(shù)列入國家戰(zhàn)略，加大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣力度。

| 開發(fā)應(yīng)用

1、據(jù)了解，“玲龍一號”的發(fā)電功率和美國的“福特號”核動力航母相差無幾，從這點來看，我國距離核動力航母越來越近了。

2、現(xiàn)在我國正在南海島礁展開填島工程建設(shè)，為的就是擁有更多的島嶼，然而，這些島嶼的地理條件有限，無法建造獨立發(fā)電站，時至今日，島嶼的供電工作都是由柴油發(fā)電機以及光伏等臨時發(fā)電儲能裝置完成，運作效率很低。而“玲龍一號”恰好就能緩解島嶼的能源供應(yīng)環(huán)境，提供充足的核能電力。（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

標簽： 巴基斯坦 高溫氣冷堆 自主知識產(chǎn)權(quán)