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. l8 z3 }. j2 r+ d6 \! G+ Q每天一篇全球人文与地理! l& p: i' E" c
微信公众号：地球知识局
9 B* I b z0 a8 ?% c' b3 lNO.2431- 中国三代核电, U3 w E6 b" y3 Q* w
作者：杔格( u* m9 j" j$ y% |- d S* g! q
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛7 l! g, @9 L2 k! L0 }
【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。% m3 r& Z. s: i2 K4 |3 \. J; [/ _) ~
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。
F' H+ a9 t5 h, M《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。. X. e$ m$ G4 j/ i% }& C
中国第一代核潜艇研发实验基地
V( r+ A0 k1 n6 n: u) h( A4 x: X也是中国核动力研究设计院的前身* D `) I; ^1 j0 t; M/ L( f4 E
（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼3 T8 I3 k. c G G1 l: g3 `' z3 |
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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。0 U' V: I5 m# U6 P
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 "。
( e* z, O/ k. U; u7 c9 a从核潜艇研发起步的中国核工业
1 U7 j: n- x+ U- X6 B8 p7 ^# h; j! p如何实现拥有世界一流核电站的梦想？3 |' F6 j C3 K+ \
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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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。
2 t2 R, m& q4 R( O2 }这个示范工程便位于福建福清核电站▼6 q" l! w+ o+ o9 J2 S
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5 L8 h' L0 a8 S" e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！3 @ L) e- v& @
开端2 l2 I" S2 r: g, g8 O
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。' f) n( a2 I1 k
秦山二期核电站
! S$ O; N; |1 l$ }+ x（图：中核集团 - 中核工程）▼2 B: |4 B3 [' D J( a2 Y3 T I
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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。$ U6 T4 c- v) m0 Z- i, [
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。- R* f' a: f3 d V: C9 j
或许那时，他们谁也没有预料到
+ l' s) Q! |9 l, i& i这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
|$ N' t5 Y e1 {! Y/ }（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼, E& |, B3 [/ ]
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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。
! ]- v) p* K4 W; }& n3 X3 v8 A2005 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。
" L. o$ j" J0 g0 M# jCNP1000 核电站概念图' T/ j1 A# n: ` Q
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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 ^, r1 W% A) `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。 I8 F2 s. R) }* a+ ]
2011 年，福清现场负挖
/ V$ ]" r9 s! A# ^5 m1 r! {; n& |如果没有另一个意外) q& R3 G3 i& K. k' ~
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
; G, n- z, [7 C" c2 y（图：中核集团 - 福清核电）▼* T' i6 O# C/ x$ w
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0 @& t% q; O! b) t/ `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& K) O# l- x3 t7 w* {" b$ }% _
当年的事故，其影响持续至今4 o ^$ q5 k/ o3 g
（图：Google Maps）▼
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* b9 h$ M9 w; d1 C, S% h& W0 G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。
% r. \8 `" ?- c& ]& r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+ h% j5 M$ w( S
2012 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。; ~& z- M$ k( D* j! t, g# z
攻关* ~8 b$ k. z% t+ f
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。 E( o7 k1 @/ d* x3 x0 z
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。
3 f: p8 `. v' K2013 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 "。
! x7 L) b+ i/ [, C5 b经历了诸多 " 从无到有 " 的突破
4 s2 f! V4 {/ o7 m/ g: u6 J" 华龙一号 " 横空出世的这一刻8 g. l7 Z5 V: D7 R3 E
其实是过去 30 余年积累的集大成
, a" d# I# h% N* g7 c6 F. a; k# {* @（图：中核集团）▼
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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。
. d' R! b5 k; r4 F: Z0 }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。5 [) H# h) N5 ~
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
5 k5 w2 X; E+ E$ y7 ^0 @% u4 C- l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。3 m/ N. r/ X! t t4 @% J
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装' ?7 v; K/ v1 F; r5 d: @
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! B% u3 h e* N; h# W2 ] E/ R$ v2017 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。' r9 B, I1 u3 g" M& ?
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。( k! f# C) }) F6 K& ~
5RX 压力容器开始吊装
9 O& j }7 \! N（图：中核集团 - 中核工程）▼) Q; { B8 x* }$ J
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5 u2 Q8 w& S9 `1 Q9 T8 v创新0 F5 W2 A h* `
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。
$ j" r6 P4 P- R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？% {" j3 w7 F2 p
堆内构件
6 z$ ], @9 o$ k* c（图：中核集团 - 中核工程）▼
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5 G0 w9 S4 T) K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。
# x( {$ J! F* n/ J科幻感十足的 177 堆芯/ l' n; @ j8 X7 j+ {
5 号机组首炉装料
! h% ^1 \2 e' z# {: d7 K, L（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼
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1 Y6 x* G$ L( E9 ~" 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。* `- x6 m- N, V/ _. |( w1 _2 z
" 华龙一号 " 主泵* V) _# l7 ~) I" ]" w' U. G
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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。$ X* K* z7 Q, G
单堆布置9 U/ D. C. ?; B
（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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( F) E9 X+ V# h x; O' 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。$ x# F: L4 w9 [$ t s
蒸汽发生器# v% V% T- R/ E8 b3 X3 x/ ?* A
（图：中核集团 - 核动力院）▼
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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。
3 M6 i1 a) b6 v. d反应堆压力容器
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9 k' z6 o, @0 Q, M: {5 uCF3 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。
$ e7 ?: R, h) {燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金* H4 R W E& ~7 t
具有优良的热工水力性能和机械性能
7 w6 D0 f9 a0 ^* @* f ~（图：中核集团 - 中核建中）▼% P6 g6 }+ n" T/ L$ e( j; H. {4 v
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' `/ r7 B+ _; }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。3 o2 y5 t) v% `+ k# t
构建完整自主的核电标准体系，颇为不易
T( E4 N R2 \' H% @同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——, I. q/ {+ o) a9 f+ Z* {. E
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼
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2021 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 B- x" {2 ?/ Y" 华龙一号 " 出海成功！; V- ~! t9 O, {: e V3 O) V/ n
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼
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% o$ h) i, H+ a) i- h
' u) E3 k6 _( z2022 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。
* H8 U7 N7 w( Q已经整整一年了+ e! f" D+ @9 T, Q# C' m9 N( Y6 t5 K
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼8 z. _, r; ~4 ~( {" h1 F3 E
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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。" L5 ]: L. t+ R' S. D L
福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "+ _0 W1 ?/ O1 x
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" b" r; [, S! D2 F4 h/ j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。
5 o2 O! x8 o) V; o3 I# u使用 " 华龙一号 " 技术的$ V5 f$ N/ _" f8 p
福清核电 5、6 号机组 ^0 H. m$ B) M& p
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8 p3 e1 T4 Q6 b E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: R) g8 g2 p; A' w（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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- k- A' P/ ?0 \) m5 o% a/ }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。
; g% d1 N% p; t1 C( X2 n- F1 `（左滑查看更多，图：中核集团 - 核地研院）▼
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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。
: Z0 V6 t- u( G8 r这里有着" 北山一号 "TBM——
- _7 C* M3 [9 U' @+ y- J3 f全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机# g+ B% R& \2 }& v3 n
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼5 C' Q3 T4 _- `* o, p- L+ P2 H" u+ l
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* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 $ N) D8 j, Q( [2 X, v/ t
封面：中核集团 - 中核工程3 R2 b+ g$ R- a) k+ {
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发表于 2023-3-26 08:41:42
