中國核電迎來發(fā)展黃金期

　　?作為世界最先進的第三代核電技術之一，安全性是“華龍一號”的最大優(yōu)勢，不僅能把放射性物質牢牢鎖住，還可抵御目前經(jīng)歷過的所有級別的臺風、9級地震及大型飛機的外部撞擊

　　?“華龍一號”在反應堆堆芯設計、能動和非能動安全技術、燃料技術、計算分析軟件等方面掌握了核心技術

　　?2021年，全球第一臺“華龍一號”核電機組福建福清核電5號機組完成滿功率連續(xù)運行考核，投入商業(yè)運行，標志著我國在三代核電技術領域躋身世界前列

　　?我國積極推進核能與核技術在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動車、醫(yī)療、環(huán)保、深海探測、海島供能等多方面綜合利用

　　2023年7月31日，國務院常務會議審議核準6臺三代核電機組，三代核電批量化建設穩(wěn)步推進。

　　隨著我國核電技術不斷成熟完善，尤其是當前最先進的主流商用核電技術——三代核電技術的批量建設，中國核電技術已具有自主知識產(chǎn)權，安全性能優(yōu)勢凸顯，從技術“追趕者”變?yōu)榧夹g“并跑者”，部分環(huán)節(jié)已是“領跑者”。

　　當前，我國在運核電機組超過50臺，上網(wǎng)電量占比逐年上升，核能發(fā)電量占總發(fā)電量的5%左右，而全球核電占比約10%。在“雙碳”戰(zhàn)略目標下，我國核電發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

　　隨著三代核電技術的成熟應用，核電行業(yè)迎來高質量發(fā)展黃金期。

　　中國三代核電技術躋身世界前列

　　20世紀，蘇聯(lián)切爾諾貝利、美國三里島等核事故發(fā)生后，美國、法國、俄羅斯等國針對核電設計、運行安全等方面提出一系列改進、增強安全性的措施，第三代核電技術應運而生。

　　與第二代核電技術相比，第三代核電技術滿足“預防和緩解嚴重事故”的各類技術標準，安全性能明顯提高。

　　我國從2003年起啟動第三代核電技術的招標工作，并于2006年決定引進美國西屋公司AP1000三代核電技術，從2009年首臺機組開工建設，經(jīng)歷十余年技術引進、消化、吸收和再創(chuàng)新，共建有浙江三門核電一期、山東海陽核電一期共4臺機組。

　　目前，我國主要在發(fā)展的三代核電技術有五種，分別為美國AP1000、歐洲EPR、俄羅斯VVER，以及“華龍一號”和“國和一號”(CAP1400)，后兩者擁有自主知識產(chǎn)權。

　　“華龍一號”是中核ACP1000和中廣核ACPR1000+兩種技術的融合;“國和一號”(CAP1400)是我國在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，開發(fā)出的功率更大的核電機組技術。

　　2021年1月30日，全球第一臺“華龍一號”核電機組福建福清核電5號機組完成滿功率連續(xù)運行考核，投入商業(yè)運行。“這標志著我國在三代核電技術領域躋身世界前列。”中核集團董事長余劍鋒說，“中國成為繼美國、法國、俄羅斯等國家之后又一個掌握自主三代核電技術的國家。”

　　核電站最核心的部分是堆芯，第二代核電技術采用“能動”系統(tǒng)為堆芯降溫，也就是通過外部電能提供動力，驅動冷卻水循環(huán)降溫，而“華龍一號”給堆芯上了“雙保險”，創(chuàng)新采用“能動和非能動”相結合安全系統(tǒng)及雙層安全殼等技術。

　　《瞭望》新聞周刊記者采訪了解到，福清核電5號機組堆芯上方安置了3個千噸級的超大水箱，假如能動系統(tǒng)無法使用，水箱里的數(shù)千噸水可以依靠重力自然循環(huán)為堆芯降溫。此外，核島被巨型混凝土殼所包裹，分為兩層，內殼厚1.3米，外殼厚1.8米，全部采用高強度預應力混凝土建造。

　　據(jù)了解，作為世界最先進的第三代核電技術之一，安全性是“華龍一號”的最大優(yōu)勢，不僅能把放射性物質牢牢鎖住，還可抵御目前經(jīng)歷過的所有級別的臺風、9級地震及大型飛機的外部撞擊。

　　在近20年的研發(fā)工作中，“華龍一號”研發(fā)團隊共開展了54項科研攻關項目，其自主知識產(chǎn)權覆蓋了設計、燃料、設備、建造、運行、維護等領域，在反應堆堆芯設計、能動和非能動安全技術、燃料技術、計算分析軟件等方面，掌握了核心技術。

　　批量化建設穩(wěn)步推進

　　我國三代核電技術的自主創(chuàng)新，帶動了高端裝備制造業(yè)升級。“華龍一號”涉及5300多家設備供貨廠家，分布全國各地，各項組件共計6萬多臺套設備，所有核心設備實現(xiàn)國產(chǎn)，設備國產(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，我國核電建造隊伍也已全面掌握自主建造三代核電站的核心技術和建設經(jīng)驗。

　　當前，我國在建三代核電機組超過20臺，呈現(xiàn)多基地、多機組同時在建態(tài)勢。

　　2023年3月25日，中國西部地區(qū)首臺“華龍一號”——中廣核廣西防城港核電站3號機組投產(chǎn)發(fā)電。迎峰度夏期間，該機組保持安全穩(wěn)定運行，源源不斷為廣西及周邊提供清潔電力。目前，防城港核電站4號機組已完成反應堆壓力容器本體役前檢查工作，預計將于2024年上半年高質量投產(chǎn)。

　　在廣東，中廣核太平嶺核電項目1號機組核島、常規(guī)島主設備安裝工作順利推進，項目2號機組核島主設備及其他安裝吊裝工作正全面開展;陸豐核電項目5號機組，周邊廠房首層墻體基本完成，常規(guī)島汽輪機廠房筏基澆筑完成，項目建設現(xiàn)場安全穩(wěn)定有序。

　　福建漳州核電項目，整體規(guī)劃建設6臺百萬千瓦級核電機組，并留有擴充兩臺核電機組建設的位置。1號機組于2019年10月開工，計劃明年10月建成投產(chǎn);2號機組于2020年9月開工，計劃2025年建成投產(chǎn);3號機組計劃今年開工。整個項目計劃于2035年完成，建成后每年可發(fā)電720億千瓦時……

　　在國內產(chǎn)業(yè)鏈支撐下，我國已具備同時開工近20臺“華龍一號”核電機組建設能力，還積極聯(lián)合核電產(chǎn)業(yè)鏈上下游5000多家企業(yè)，開發(fā)新技術，研制新裝備，輸出管理經(jīng)驗，協(xié)助搭建完善的質保體系，有效促進了國內裝備制造業(yè)和施工產(chǎn)業(yè)鏈的整體能力提升。

　　“依托‘華龍一號’批量化建設，中國一重(3.080, 0.01, 0.33%)完成了二代到三代的核電設備更新迭代，實現(xiàn)了企業(yè)由單件小批量到智能化、批量化的產(chǎn)能升級發(fā)展。”中國第一重型機械股份公司副總經(jīng)理許崇勇說。

　　核電投資大、效益高，三代核電批量化建設將為中國經(jīng)濟發(fā)展注入“核動力”。福建寧德核電有限公司董事長田輝宇介紹，寧德核電項目二期5、6號機組預計投資約415億元，單臺機組能夠滿足100萬人口的生產(chǎn)生活用電需求;伴隨著二期工程建設，高峰期預計有超過15000名建設者同時在項目現(xiàn)場，將進一步帶動周邊經(jīng)濟發(fā)展。

　　在山東省榮成市石島灣核電廠址，“國和一號”(CAP1400)示范工程正在穩(wěn)步建設中，工程現(xiàn)場有萬余名建設者日夜奮戰(zhàn)。該項目一期規(guī)劃建設2臺“國和一號”機組，兩臺機組單機發(fā)電功率153.4萬千瓦，設計壽命60年。

　　“國和一號”批量化建設也于2022年提速。2022年，國務院共核準10臺核電新機組，“國和一號”占比過半——三門核電二期、海陽核電二期、廉江核電一期共6臺機組均采用該技術路線。

　　2023年核準的6臺三代核電機組中，福建寧德核電項目5、6號機組和山東石島灣核電廠擴建一期工程項目1、2號機組，4臺機組采用“華龍一號”;遼寧徐大堡核電項目1、2號機組，2臺機組采用“國和一號”。

　　實現(xiàn)“走出去”，是我國從核大國走向核強國的關鍵指標。2023年7月14日，巴基斯坦恰?，敽穗娬?號機組破土動工，成為我國成功“走出去”的第3臺“華龍一號”核電機組。在此之前，2015年8月開建的巴基斯坦卡拉奇2號核電機組，是繼福建福清5號機組之后全球第二個開建的“華龍一號”核電項目，已于2021年5月20日正式投入商業(yè)運行。

　　多元化應用加速

　　2023年7月，全球首個開工的陸上商用模塊化小堆“玲龍一號”核心模塊完成出廠驗收，標志著我國在全球率先邁出了模塊化小堆工程落地關鍵一步。建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時，滿足52.6萬戶家庭生活所需。同時相當于減少二氧化碳排放88萬噸、植樹造林750萬棵。

　　“十四五”規(guī)劃明確推動模塊式小型堆等先進堆型示范和核能綜合利用，意味著核能的多元化應用、多用途發(fā)展按下加速鍵。

　　小型模塊化核反應堆造價更低、建造周期短、更安全靈活。“玲龍一號”是中核集團研發(fā)的陸上商用模塊化、多用途小型堆，除了發(fā)電，還具有熱電聯(lián)供、水電聯(lián)供、城市區(qū)域供熱、海水淡化、工業(yè)工藝供熱、自備電廠等多用途。

　　當前，我國積極推進核能與核技術在供熱、制氫、海水淡化、綠色電動車、醫(yī)療、環(huán)保、太空航行、深海探測、海島供能、核動力與常規(guī)動力混合驅動的大型運輸艦船等多方面的綜合利用。

　　2022年11月1日，遼寧紅沿河核電站核能供暖示范項目正式投運供熱，項目覆蓋大連市瓦房店紅沿河鎮(zhèn)，惠及當?shù)亟鼉扇f居民。據(jù)測算，項目投運后每年將減少標煤消耗5726噸，減排二氧化碳1.41萬噸、煙塵209余噸、二氧化硫60余噸、氮氧化物85噸多、灰渣2621噸，將有效改善供暖區(qū)域大氣環(huán)境。

　　2022年12月15日，秦山核電供熱項目在浙江海鹽正式建成投用。這是我國南方首個核能供熱示范工程，開創(chuàng)了我國南方核能供熱的先河，供暖面積達46萬平方米，惠及近4000戶居民。

　　在中核集團，核技術應用產(chǎn)業(yè)主要包括同位素及其制品、核醫(yī)療、核醫(yī)藥、放射源及工業(yè)應用、輻射加工、核儀器儀表等。比如，在放射性藥物方面，中核集團占全國市場規(guī)模70%以上，生產(chǎn)的碳-13、碳-14呼吸檢測試劑，碘-125籽源，甲亢、甲癌治療用碘-131藥物，骨癌鎮(zhèn)痛治療用鍶-89等藥物的應用處于世界領先地位。

　　核能供汽是利用核電廠熱量，解決石化產(chǎn)業(yè)用汽需求，降低綜合能耗和消除環(huán)境污染的一種新途徑。2022年5月27日，田灣核電蒸汽供能項目全面拉開建設帷幕。該項目以田灣核電3、4號機組蒸汽作為熱源，在物理隔絕的情況下，通過多級換熱，最終通過工業(yè)用汽管網(wǎng)，將蒸汽輸送至連云港石化產(chǎn)業(yè)基地進行工業(yè)生產(chǎn)利用，安全可靠、清潔高效。

　　在山東榮成，“國和一號”融合核電與地方經(jīng)濟、社會、環(huán)境的綜合協(xié)調發(fā)展，著力打造集核能供熱、海水淡化、核風光等綜合智慧能源于一體的“國和一號+”智慧核能綜合利用示范工程。

　　該工程包括“核能供熱”工程：可解決威海市2700萬平方米的供熱需求，助力山東省清潔供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展;“海水淡化”工程：日產(chǎn)1萬噸海水淡化項目作為戰(zhàn)略備用水源，未來將擴容至日產(chǎn)10萬噸，實現(xiàn)周邊供水;“海上風電”項目：打造集“海上風電+海水制氫+海上牧場+海上觀光”于一體的海洋資源立體化開發(fā)示范項目……

　　專家表示，未來，大型核電機組及小型反應堆疊加風能、光伏、儲熱聯(lián)合經(jīng)濟運行，可以同步緩解城市清潔取暖和水資源制約發(fā)展等諸多難題，助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。

　　來源：《瞭望》新聞周刊 　 記者 王豐

作者：王豐