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每天一篇全球人文与地理
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% `1 Q+ {, z0 W4 LNO.2431- 中国三代核电: z$ w- `' A- i5 ^ x' s- \
作者：杔格4 ]; E" e0 ? l7 H w* G, \9 a
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛 @1 z% N- {! \$ ?. p5 n5 b
【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。
- ^* h( s! ]' @% G# |3 ?4 r9 u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。
" x% U0 U& w. V: [# k5 Z/ j+ {《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。# Z& |8 Z7 X, H$ D: [: ?. ?& L! i
中国第一代核潜艇研发实验基地
; |) a0 B8 |! {/ a, w6 ]也是中国核动力研究设计院的前身7 L$ B" `' p, h1 f
（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼ D: M' N6 \5 n/ f% o/ E+ i
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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。) ^+ P; J G2 M! D% P8 O5 Q
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 "。
6 |: [, z/ [8 A- D7 T5 {3 t从核潜艇研发起步的中国核工业
7 A$ ]9 i' S% S8 p9 A8 \ _9 R" I如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
3 T2 R/ g* ]3 m7 {3 _8 @! a（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼2 p% A! n4 U7 Q! W
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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。
0 R" T b9 s! y0 w, R. k6 z这个示范工程便位于福建福清核电站▼
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3 k: F& l8 _5 b2 c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！
! y: a7 R+ i* V$ U开端5 Y+ F% Y8 ?. k2 U, C" s6 ~
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。
( z0 Z4 I- S s9 T2 o9 U. ?秦山二期核电站1 ~/ i& d- Q+ z- c+ i" n- d
（图：中核集团 - 中核工程）▼, x) c" K7 Z* G: O
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1996 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。! f* _3 v, J3 L3 r
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; k, k3 U4 ]( N( b# G
或许那时，他们谁也没有预料到7 Q: J6 y5 v5 W# q8 d
这就是" 华龙一号 " 孕育的起点7 \/ k. t5 K- M( y- x2 z' U7 x
（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼
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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。1 `9 G% ~; K, ^2 o- }" d& o# z
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。
: ?$ Y4 Q4 Z# O$ U6 A7 M, s" YCNP1000 核电站概念图
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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。, y4 {0 d" K1 K+ _3 o7 `7 u
2010 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。2 {6 o& ?7 ^0 L$ O0 |, D1 Z
2011 年，福清现场负挖$ g) p* s( p8 c8 r0 }" Q \
如果没有另一个意外
! d) m2 O& z% ]& K! ?9 N我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了7 Y2 [8 G; g' |9 n9 p" N: D
（图：中核集团 - 福清核电）▼$ q7 X9 W/ Q: W8 y1 ^) J- O. ]) }5 [
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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。
! S- ]5 z& K5 {) U. e& A当年的事故，其影响持续至今
# [" h" [4 K9 Q4 l0 ]' g+ ]（图：Google Maps）▼
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7 Q+ o, w7 ~; P, o) g8 U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。3 m* j- d" x8 i, p) A( M6 G! y# m
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。
% V# k3 a9 g$ |# E4 K% [+ O2012 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。
# Y7 H; M8 m# g+ V5 @; E攻关
% h! L! y* q/ V& g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。
! F9 C3 I/ Z: ~1 }, e% k/ ]ACP1000 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。
, A) U" O4 s+ K$ I2013 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 "。2 [8 p7 k t# O7 ]; h
经历了诸多 " 从无到有 " 的突破
# S3 ` N4 a3 y" s8 D7 d" 华龙一号 " 横空出世的这一刻
0 X D& I+ O: Z' ?( |- S- e其实是过去 30 余年积累的集大成" d1 P6 o4 a; @& D V
（图：中核集团）▼
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o' {+ K' N) F9 D2014 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。/ e8 T2 |& J1 K; h( v
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。
6 r5 M# ~ `/ a* q8 H o* \福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土$ s% I }: S$ f6 t& v+ Z& M
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。
! L3 z, H3 }( b/ Z- i, h; b4 x6 号机组反应堆厂房穹顶吊装! D% d( x& b4 U* ?: P
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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。8 ~2 U* ]: b; o3 h7 ^+ H# j- N: e
2018 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。- S. K+ M: ~5 F, X6 p- E# X1 Z v
5RX 压力容器开始吊装0 \- t5 e# K- a8 a' q- n
（图：中核集团 - 中核工程）▼- }' Q: y( E5 M- |) s' G- O. ]0 }
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创新3 |: H. \( s4 Q* m( r( n& R' M3 {! c
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。
2 n. j1 R$ H( | z0 {4 E3 G+ [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？
# f5 w- b5 ^5 N# Z' X& T堆内构件
1 ]! q5 I3 c7 E* A（图：中核集团 - 中核工程）▼
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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。
# K( M3 _0 p; a- j. H k科幻感十足的 177 堆芯
, ?( e/ n8 E( y0 l5 号机组首炉装料& s. p8 U) q1 Q8 S. Z; P4 A
（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼
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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。
3 s7 n$ }% {7 F+ O& u8 j7 |" 华龙一号 " 主泵5 R$ z0 _7 a3 z! \* F1 \
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1 `; A& B8 _7 c9 z/ u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。! b1 k& Z1 f+ V0 O5 T
单堆布置
f4 K3 c% o9 T% g5 H（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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3 P4 l0 O5 f+ I4 Z! m- V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。
J1 n; L' H& l. i1 M$ M蒸汽发生器
# T4 a. j1 b2 C, p（图：中核集团 - 核动力院）▼4 U: B- x0 d% w
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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。
, f% @% y8 ~6 ~2 _2 g2 s4 j7 |反应堆压力容器
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' c2 p. E; I/ s) f: z, \; NCF3 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。1 U$ [0 ?0 ?3 Y0 Z4 |# q
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金
7 ~9 p O7 L) v5 H K8 u7 c1 S/ S具有优良的热工水力性能和机械性能
/ v! h* j5 T/ q（图：中核集团 - 中核建中）▼
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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。
( p3 R) n+ i3 H$ d3 Y, U* ^& Q构建完整自主的核电标准体系，颇为不易8 B+ L8 v; W& Z. k, S
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——4 N* k! T1 W, n7 w5 q, }3 M
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼" T _1 d, W" F9 t$ o, [
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$ {' E4 W9 }! I) o" S2021 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。7 N# {1 j B. u' k* P
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! H. j+ o) y4 Z; ?1 S2021 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。3 A$ a g; u4 f7 ?6 h8 y1 X
" 华龙一号 " 出海成功！
) g, \# V) C8 I7 K7 O# ?1 e" A（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼, m* S2 @* ~ o/ M
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2022 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。
4 K" ^& e4 o. V9 @* `/ ~已经整整一年了" \0 c* Y+ p0 b% ?
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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) j0 d9 {- I9 H9 F6 M" c- r! _" 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。, l+ W7 {, q8 R6 C
福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
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# T' v4 Q! F+ l' M9 D" Q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。; x+ [8 L+ @- |% P
使用 " 华龙一号 " 技术的9 ?% @ M) ~% O/ K& {
福清核电 5、6 号机组) X1 O$ f3 w6 ^& e0 Z7 u
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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。
9 p/ G; @) Z7 g6 n' N4 l（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼" Q$ k2 ?2 N6 p3 g1 x9 D
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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。2 d9 s8 {2 f3 C; D
（左滑查看更多，图：中核集团 - 核地研院）▼
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( H: `/ i/ k8 {) \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。
/ U# \% s2 a; H) F这里有着" 北山一号 "TBM——
. }5 y+ f+ f9 q1 }) F( {全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机: I) k }) b. \ O$ ?( ~
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼. X) L( j6 ~4 R( y% Q! [
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! i- H! {: j' j& z【快来聊天啦】5 \1 ^# P4 i9 J l4 [$ N% q# ^3 U
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& p$ @7 [# D N* y8 p* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 6 H U) c2 {+ A \3 c
封面：中核集团 - 中核工程8 u( F, P) r8 ~0 a" [. B+ o0 v
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发表于 2023-3-26 08:41:42
