文章來源：人民日報 發布(bu)時間：2022-02-07
“華龍(long)一號(hao)”全球首堆中核集團福(fu)建福(fu)清(qing)核電5號(hao)機組于1月(yue)30日正(zheng)式(shi)投(tou)入商(shang)業運行，標志著我國(guo)(guo)在三(san)代核電技術(shu)(shu)領域躋(ji)身世界前(qian)列，成為繼美(mei)國(guo)(guo)、法國(guo)(guo)、俄羅斯等(deng)國(guo)(guo)之后真正(zheng)掌(zhang)握自主三(san)代核電技術(shu)(shu)的國(guo)(guo)家(jia)，核電技術(shu)(shu)水(shui)平(ping)和綜合實力已躋(ji)身世界第(di)一方陣。
“華(hua)(hua)龍一號(hao)”有何不同(tong)？“國之重器(qi)”如何鑄成？未來(lai)前景怎樣？近日走(zou)近“華(hua)(hua)龍一號(hao)”全球首(shou)堆機組，探(tan)秘(mi)核電“國之重器(qi)”。
更自主，核心設備全部國產
一顆(ke)顆(ke)不起眼的淺(qian)黑色“粉筆頭(tou)”，便(bian)是核(he)(he)燃料的主要成(cheng)(cheng)分——鈾(you)混合物粉末(mo)燒結成(cheng)(cheng)的二氧(yang)化鈾(you)陶瓷芯塊。它們安放于特制(zhi)的圓柱形(xing)稀有(you)金(jin)屬容器(qi)中，共同組成(cheng)(cheng)了(le)堆(dui)芯，也就是核(he)(he)電站的“心臟”。
“華(hua)龍(long)一(yi)號”采(cai)用(yong)177組(zu)燃料(liao)組(zu)件堆芯，讓單臺(tai)機組(zu)裝機容量高達116.1萬(wan)千瓦。“心肌更發達，功(gong)率也更高。”福清核電副總工程師(shi)周賽軍(jun)打比方說，這是“華(hua)龍(long)一(yi)號”的“獨門(men)秘籍”——堆芯數量的增(zeng)加不但提升了功(gong)率，也帶來了單個組(zu)件負荷的減輕，安全度隨之進一(yi)步提升。
“核電(dian)最關鍵(jian)最核心的技術一定要立足自主創新、自立自強。”中核集團(tuan)福建福清核電(dian)有(you)限公司董事長徐利根(gen)說(shuo)。
據了(le)解(jie)，在近20年(nian)的研發工作中，“華龍一號”研發團隊共(gong)開展了(le)54項(xiang)(xiang)科研攻關項(xiang)(xiang)目，其自(zi)主知(zhi)識產權(quan)覆蓋了(le)設(she)計(ji)、燃(ran)(ran)料、設(she)備(bei)、建造、運行、維(wei)護等領域，在反應堆堆芯設(she)計(ji)、能動和非能動安全技(ji)(ji)術、燃(ran)(ran)料技(ji)(ji)術、計(ji)算(suan)分析軟件等方面(mian)，真正掌握了(le)核心技(ji)(ji)術。
技術的自主創新也帶動了高端(duan)裝(zhuang)備(bei)(bei)制造業升(sheng)級(ji)。“華龍一號”涉(she)及5300多家設備(bei)(bei)供(gong)貨廠家，分布全(quan)國(guo)各(ge)地，各(ge)項組件(jian)共計6萬多臺套設備(bei)(bei)，所有(you)核心設備(bei)(bei)實(shi)現國(guo)產，設備(bei)(bei)國(guo)產率達到88%以上。一大(da)批(pi)核電(dian)裝(zhuang)備(bei)(bei)和零部件(jian)生(sheng)產企業伴隨“華龍一號”迅速(su)成(cheng)長，形成(cheng)了哈爾濱電(dian)氣、東方電(dian)氣、上海電(dian)氣等國(guo)企為(wei)主導的三代核電(dian)裝(zhuang)備(bei)(bei)供(gong)應鏈(lian)。
不(bu)僅(jin)如此，通(tong)過(guo)“華龍一(yi)號”示范性工(gong)程的建(jian)(jian)設，我國核(he)(he)電建(jian)(jian)造(zao)隊伍已全面掌握了(le)自主(zhu)(zhu)建(jian)(jian)造(zao)三代核(he)(he)電站(zhan)的核(he)(he)心技(ji)術和(he)建(jian)(jian)設經驗，目前已形(xing)成每年8至10臺套批量化三代核(he)(he)電主(zhu)(zhu)設備制造(zao)及(ji)電站(zhan)建(jian)(jian)設能力。
更經濟，成本降低兩至三成
“華龍一(yi)號”首堆(dui)機組(zu)投(tou)入商業運行，能產生哪些效益？中核(he)集團福建福清(qing)核(he)電有限公司總經理趙(zhao)皓給出了(le)兩(liang)組(zu)數(shu)據。
單臺機(ji)組(zu)裝機(ji)容量116.1萬千瓦，每年(nian)(nian)發電近100億千瓦時；相(xiang)當于每年(nian)(nian)減(jian)少(shao)標準煤消耗(hao)312萬噸、減(jian)少(shao)二(er)氧化碳排放816萬噸，植樹造林(lin)7000多萬棵。
“‘華龍一號’首堆機組商業運行，不僅能產生巨大(da)的經濟效益，對于改善我國能源結構(gou)、助力(li)‘碳達峰’‘碳中和’戰略目標的實現意義深遠。”趙皓說(shuo)。
從(cong)2015年5月(yue)7日正(zheng)式(shi)落地(di)福清，到2021年1月(yue)30日投入商(shang)業運行，相(xiang)較國外同類(lei)工程，“華(hua)龍(long)(long)一(yi)(yi)號(hao)”首堆機(ji)(ji)組(zu)成本降(jiang)低了20%—30%。“這讓‘華(hua)龍(long)(long)一(yi)(yi)號(hao)’成為(wei)當前核電市場(chang)上接受度最(zui)高的(de)三代核電機(ji)(ji)型之一(yi)(yi)。”趙皓介紹(shao)，在(zai)(zai)巴基(ji)斯坦卡拉奇，2臺“華(hua)龍(long)(long)一(yi)(yi)號(hao)”在(zai)(zai)建機(ji)(ji)組(zu)順利(li)推(tui)進，智利(li)、英國等也紛紛提出了項目引進的(de)合作意(yi)愿。
據介紹(shao)，按目前(qian)市(shi)場情況測算(suan)，每臺“華龍一號”機組全(quan)壽命期內在國內創造(zao)產(chan)值將超過(guo)2000億人(ren)民幣，并提供(gong)超過(guo)15萬個就(jiu)業(ye)崗(gang)位。另外(wai)，每出(chu)口(kou)一臺“華龍一號”機組，將為(wei)我國帶(dai)動相(xiang)關機電(dian)產(chan)品和材料出(chu)口(kou)近200億元。
“與高鐵一樣，‘華龍一號’是(shi)中國(guo)裝備制造(zao)‘走(zou)出去’的亮(liang)麗名片(pian)。”徐利(li)根說。
更安全，“硬核”保障降低風險
核(he)電站最核(he)心的(de)部(bu)分是堆芯，就好比火電廠的(de)鍋爐，這也是最怕出問題的(de)部(bu)分。世界(jie)上的(de)絕大多數核(he)事(shi)故是因(yin)為核(he)電站遭(zao)遇事(shi)故誘因(yin)停堆以后，余(yu)熱無法導出，導致堆芯熔毀(hui)，進而引發(fa)放射性物質釋出。
“第二代核電技術采用‘能動’系(xi)統(tong)為堆芯降(jiang)溫，也就是(shi)通過(guo)外(wai)部(bu)電能提供(gong)動力，驅動冷卻(que)水循(xun)環降(jiang)溫。”趙皓(hao)說，“華(hua)龍一號”給(gei)堆芯上了“雙保險”。
攤(tan)開核島剖面圖(tu)，趙(zhao)皓說(shuo)：“我(wo)們在堆芯(xin)(xin)上方安置了3個(ge)千(qian)噸(dun)級的(de)(de)超大水(shui)箱，一(yi)旦能(neng)動(dong)系統無法使(shi)用，水(shui)箱里的(de)(de)數(shu)千(qian)噸(dun)水(shui)不需要動(dong)力驅動(dong)，就能(neng)順勢而下，依靠重力自然循環為堆芯(xin)(xin)降(jiang)溫。”這一(yi)套(tao)非(fei)能(neng)動(dong)系統和(he)能(neng)動(dong)系統結合的(de)(de)設計，讓堆芯(xin)(xin)熔毀和(he)放射性物質釋出的(de)(de)風險大幅降(jiang)低(di)。
“華龍一號(hao)”的(de)“硬(ying)(ying)核(he)安(an)保”遠不(bu)止于(yu)此。站在高處眺望，核(he)島被(bei)巨型混凝(ning)土外殼所包裹，就像披上了一件“硬(ying)(ying)甲”。硬(ying)(ying)甲其(qi)實分兩層，內殼厚1.3米(mi)，外殼厚1.8米(mi)，全部采用高強(qiang)度的(de)預應力混凝(ning)土，不(bu)僅能把(ba)放射性物(wu)質牢牢鎖住，其(qi)強(qiang)度還(huan)可抗大(da)飛機沖(chong)撞和9級(ji)大(da)地震。
“作為世界最(zui)先進的第三代核電技術，‘華(hua)龍一號’的安全性是它最(zui)大(da)的優勢。”趙(zhao)皓說。
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