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每天一篇全球人文与地理
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NO.2431- 中国三代核电
3 T, _8 I7 s, p$ R7 ~* ?作者：杔格& f: L- _9 p6 Q+ K6 c% z
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛/ N# ?" l: ~7 o4 {# o% e! P5 n
【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。
. e& L) U2 ^) f6 ?% X) @8 L( F0 I! R' V0 y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。
( L" L% Q. A; E《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。
; G3 o/ [2 K) N' j中国第一代核潜艇研发实验基地
) {2 N; w- _% ^7 G# x也是中国核动力研究设计院的前身
# | H9 H: v! m1 |. n（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼
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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。9 b% z7 r4 j$ w$ G7 }, g( i
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 "。; e1 `. R- E/ R# ]6 I# T+ m/ J5 d! W
从核潜艇研发起步的中国核工业
, ~9 j4 c+ C% h+ S: B如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
' [+ U/ ^2 Q6 @9 T$ K2 O! t（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼8 ?/ ^ a" m0 y3 ]) u0 b
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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。
& N. ]* ]# r/ }3 N1 p3 @1 X1 p2 ?4 ]/ o0 I这个示范工程便位于福建福清核电站▼
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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！1 S8 X7 q8 }* c$ O2 X( {' Q
开端$ }: v( r& b9 c3 N/ f' F. V: 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。. C# O: k u7 r" B, K
秦山二期核电站( q9 B6 T0 I: r" h! W4 }
（图：中核集团 - 中核工程）▼
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( D2 y9 c& f& `' f$ K# i* Z/ S1996 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。/ a& ^, A1 ?0 S, p. `7 y6 Z$ n, U
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。, a! D- t9 ?: c$ `
或许那时，他们谁也没有预料到7 F9 |) _/ z4 ?% ~" e3 R/ [( [9 i
这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
+ B% N. o+ d4 a$ `: E+ q* ~（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼; Q9 Z( [2 z) q1 D8 G a
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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。) `9 d1 I$ g' @! Y' ^% B
2005 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。
/ N) K$ B" q1 s+ `CNP1000 核电站概念图7 F; x6 w; e* j |- R$ J
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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。
5 \( {6 k9 c/ H2010 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。
0 r0 ^& l9 Y6 N1 `5 u) G. K: t1 S. w! q: H2011 年，福清现场负挖
* M& Y/ m9 W/ U6 ?如果没有另一个意外/ q% \' Z; l# I, ?: ]
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了. [( L7 ?3 ?) S* j+ Y
（图：中核集团 - 福清核电）▼( b5 N9 c d, ]* t
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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。' |/ z; L7 M) v1 j7 m
当年的事故，其影响持续至今
& a2 L- k, J/ @2 n1 Z2 J（图：Google Maps）▼0 C5 N# d1 s3 R1 n3 n7 d' q6 h
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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。$ U6 Y p: Q' x2 |
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。
& D8 ]! f7 K$ k1 Z9 ~/ ]* Y2012 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。
* Q( i) v$ Z6 l攻关
7 t1 {4 t( ]# y7 l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。
' B, h3 f5 W; n D6 ~2 W# u' BACP1000 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。% Z4 H( M5 [/ y; @- Z d4 W z3 \
2013 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 "。
6 c2 \2 v* j. j0 d" E3 c5 E- n# d Z/ ~经历了诸多 " 从无到有 " 的突破
/ x6 P7 E. s/ l* S( k2 |9 Q$ Y" 华龙一号 " 横空出世的这一刻( d6 f1 f0 n- `
其实是过去 30 余年积累的集大成
/ K) A# `& e4 q+ B: \5 n（图：中核集团）▼' _+ M: w5 t0 ?1 Z2 G# r) _
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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。% m/ n& m' ~1 t7 d3 U/ g/ X0 b9 K
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。
* M! W2 o; @$ n) r福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土# c4 e6 U/ d. W1 _1 `: O
历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼
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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。
c6 e& M2 S; N3 C5 D5 q: v' C6 号机组反应堆厂房穹顶吊装& [ i% u7 Y) i# D: G; A' t
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2017 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。
0 q/ B! e4 s5 |- z, t' I2018 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。
1 o- W) C2 Q' n/ b. B5RX 压力容器开始吊装
* h; v$ {3 F5 O7 N0 ~; E（图：中核集团 - 中核工程）▼/ _/ T# w$ D8 U- J5 W+ b8 Y
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) u7 v: ?9 U; l# z创新
$ w4 i3 F4 v' Y6 v) M+ ^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。
/ C+ I& y3 r) s2 Z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？( u2 A# L% l5 i8 { Q! }
堆内构件! Y4 ?7 u; W! I Y9 |" n* T
（图：中核集团 - 中核工程）▼; E* H, Y, L2 U$ s% ]
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; M) |$ L5 `8 e6 E: |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。8 ~* ^3 m" f! z8 R% S9 n
科幻感十足的 177 堆芯6 p' {9 M; D Z
5 号机组首炉装料; N' r6 N: G4 a6 t
（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼ u+ f5 f* H7 F5 L9 X7 d) u
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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。0 u5 x# C) f- A9 o+ u: T
" 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。
5 w# f2 w; f8 I单堆布置) s( t+ t( a5 h
（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。: M! ^2 @+ s2 j* [' u2 f, L1 b
蒸汽发生器
) J% U+ V3 j7 l2 G' s; W（图：中核集团 - 核动力院）▼
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# [: r" D9 Y X9 ~" Q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。% J k8 ^* {: v- 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。3 ]5 l: x ]+ k$ @+ e/ A
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金
: H' D7 {+ A0 W4 F具有优良的热工水力性能和机械性能3 J; [: i! M4 D+ V$ r3 Q
（图：中核集团 - 中核建中）▼! r) h- k( n! ?/ {+ |0 p O
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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。
- v" U; \; g+ S" u构建完整自主的核电标准体系，颇为不易% z8 g1 [7 s; d. U1 q# G
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——
8 r( x3 F3 S* E8 Q! J, ~; W, s龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼
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" M E0 {- d) Z% y, L$ O6 y; W9 \8 Y8 E0 j
! V* D ]+ Y- |8 e2021 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。
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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。7 |/ |3 D* U+ w
" 华龙一号 " 出海成功！
1 k- L2 I4 ~5 I0 M; ^（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼
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( i# U; W1 h" C( b7 @
3 k z/ i5 p7 ~3 ~* ~8 p2022 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。: n e1 Z2 X: B: f( n% f
已经整整一年了3 {+ b- n$ _2 [" J5 o9 O
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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" 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。0 n0 O! Z! s& i' P6 r6 v
福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "/ o- h7 T7 I0 K) J+ j6 K- }9 F
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" g7 h$ ~9 ~2 {1 u; H: Q" U
: K# O* }" j9 r; o: a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。
8 c8 {3 |" R+ o& R0 r0 z, ]使用 " 华龙一号 " 技术的
+ W6 o, \0 G$ Y5 z8 @% m5 s福清核电 5、6 号机组- Z% J+ n8 w( B! ?0 V: ]5 | ]
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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。7 l% O) B6 x( K
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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0 J5 S. @. G6 i2 I, P: ]4 b' @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。
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8 o; r2 B* n: {6 K/ F( @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。; ?3 A! `7 H: ]8 f% |
这里有着" 北山一号 "TBM——
+ V+ H$ i# z. B, q全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机+ \3 g4 \/ U8 X, H
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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【快来聊天啦】
1 h6 \' _% Q m0 z9 y8 i% p6 j8 _我局有一个能源讨论群，欢迎感兴趣的朋友们加入！4 [; l8 U4 k) j, S) G
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8 c* Q. J$ Z$ `! I; G0 C, 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+ r" a \! d) I6 K# Q6 {
* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 . Q( ~5 n& X- @0 [6 Y2 w
封面：中核集团 - 中核工程
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发表于 2023-3-26 08:41:42
