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每天一篇全球人文与地理
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8 ]1 D3 i* j/ r9 lNO.2431- 中国三代核电$ ^5 n1 R# _4 g% i4 E4 t: c3 k
作者：杔格+ s5 }9 O2 b o: i/ Y6 r
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛
' m+ q/ j% u9 e% v0 C【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。7 I2 h$ X: ^, ?2 t
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。
/ o: l" L) V H1 v' y/ T《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。
5 E, ]# Y- `) m7 p7 e4 l中国第一代核潜艇研发实验基地
; W. _* x2 g% \7 {也是中国核动力研究设计院的前身
; |- x1 J. _) J6 q- ~（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼& q B' t& Y, k2 K# s$ _
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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。+ g( `8 L. W( s/ T
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 "。( R6 L0 \$ ]+ b1 t8 Z
从核潜艇研发起步的中国核工业
0 g1 B6 C! U2 y) O( Y" r如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
4 B+ F ?/ }; B% I! S- o（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼0 [3 x! m( ?* d8 [+ j9 U- _
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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。
* ~. g2 V0 {! v1 _" _3 b* c这个示范工程便位于福建福清核电站▼0 t" x4 {! Z% r( v4 k
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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！
! o0 e. Z; e2 P& J$ z" O* {8 [开端
" I2 ] d R0 }& U. S5 e' u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。/ k" u& N. K8 g
秦山二期核电站
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7 {9 h# a2 ?2 \& o7 o& m1996 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; y1 O1 g& i* w* x5 O( Z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。
0 s! \% |/ M! J! ]! _或许那时，他们谁也没有预料到" t" `) W1 z- H7 o! f
这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
. ~9 l: r/ `7 D/ c（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。
$ F: b: r8 |6 e3 q3 ]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。
7 k! `# W6 Y9 a1 b# dCNP1000 核电站概念图8 B1 B2 a3 p8 a$ T' K* f
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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。
p, d2 W0 H. J5 |1 ]7 `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。' O0 ?, h F& u6 Q% o. ~
2011 年，福清现场负挖. P2 z( Y; D4 H" s
如果没有另一个意外
5 o5 M6 ?9 f$ ?% W2 D( b, p我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
/ n9 v0 u, K, X（图：中核集团 - 福清核电）▼
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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。
, {9 w9 a& d. {# _" D6 e5 o当年的事故，其影响持续至今
R9 S% E3 b( }, P（图：Google Maps）▼
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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。 u! q5 {- w* |9 Q% S
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。8 B" h! {0 \; K+ c0 \0 L- D
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。
5 _1 A/ j% V4 ~攻关
u$ A5 N5 T0 g0 A& A C/ a. P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。. G" d+ J7 l q" C0 _
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。7 D+ x# @ X" {
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 "。
5 r# C, L. q- S经历了诸多 " 从无到有 " 的突破- f+ f- A% I; P9 |, x
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻
& _" i# n: N7 K& p6 v* M" d; K6 |% K其实是过去 30 余年积累的集大成( z+ E0 r2 j0 D& J" d& [. s7 [
（图：中核集团）▼' V7 c# [( C/ k1 d
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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。/ Z2 I( {# a* s/ A5 l/ Q' U4 [6 g
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。" ?$ y& S' t( w: g
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
1 t/ c" [6 }5 J$ i- q( Y/ z- ]* `7 b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。 N: Z: y+ {5 u" Z; X
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装/ e9 m' ]- z' h: Q8 ^: i$ w' D
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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。
$ F. e1 @1 H! Z2 S, z, b8 C2018 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。
: c3 \0 t: k A$ f0 p. w5RX 压力容器开始吊装
2 |: \& b) [6 w（图：中核集团 - 中核工程）▼4 w$ y) Q9 v/ A6 r5 R: V; h
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创新6 [7 k4 }/ s3 C: j& c- k& w
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。. u) S6 ?# H+ `
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？
6 P) e( P6 Y# P$ i1 v; A- C堆内构件
6 i# k% S1 t0 D* I! G% e7 \+ u（图：中核集团 - 中核工程）▼0 N! G' X0 T& T3 D
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, N' L9 |' r4 n% l( {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。
: w, M1 h. r X8 T# }科幻感十足的 177 堆芯4 _$ I; X( A4 D6 w. V/ w
5 号机组首炉装料1 F! R+ v/ S5 w* W" Q
（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼9 W1 b1 s( o( u$ K$ D) P+ {: _3 H
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, C) ?- q! b1 {" 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。. u2 J7 Q1 Y' G/ |2 G
" 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。
T2 y6 O. W6 y0 m5 j2 _单堆布置$ ]' z4 j; ]. E; M3 l" i
（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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. b. h1 W6 l& Q! R0 K2 v' H8 `4 }4 N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。, M1 W: m7 Q4 k" V2 I' z# I
蒸汽发生器4 D+ [3 V8 ~# s' U5 {' a# ]% [# v
（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。
* x4 |; O8 H4 a# c6 p反应堆压力容器& Z* u( `3 _( k
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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。
. h$ d" F4 C" s燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金
" R4 e4 U/ Z1 b) ~具有优良的热工水力性能和机械性能6 m" k* M- r/ G& [* ~! {3 L5 b2 S
（图：中核集团 - 中核建中）▼ o0 X0 {) p2 W- c5 ?8 G
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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。6 N$ j% @* y3 w- l
构建完整自主的核电标准体系，颇为不易
& c- r/ a3 u4 A1 j) s同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——
+ B/ d: f4 v1 A. j: {" E# \. j- A龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼) @6 ^$ ? g" A1 f+ H
. N$ R( |( H: g2 m; v
* n" [: w6 U/ m, r
. D) }; r( R* |/ d l2021 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。4 m' Z- e+ K- F; ~
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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。 h- @$ W' P' V! Y3 B/ ?* E0 T g
" 华龙一号 " 出海成功！
% o% T B# l0 ^! N: d（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼
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- a: G$ B8 P9 K7 C* [' Q% J- F
/ X; ~7 R6 {. d1 v1 A) X2022 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。
& e, r- k/ ^# S$ x0 A. \0 J8 Q已经整整一年了
! {: I: ]9 i* v4 @（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼4 _9 V# H1 I# Q, w: T- h( X4 d
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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。9 ~0 m) f6 o& n7 ]/ u( O: y
福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
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8 ]4 y) u8 R2 W+ e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。6 _! \* @# {7 ~0 l$ H% G$ I2 Z, U
使用 " 华龙一号 " 技术的; y. |# d/ |- o; h2 b
福清核电 5、6 号机组& p! c* K( K1 ]$ }6 r
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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。 Z$ _, B9 R1 h$ C" x; N) G5 ]
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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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。
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% z* _+ z' x* }3 _$ A, ]0 J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。7 z/ u" e0 m& O
这里有着" 北山一号 "TBM——
) }! h# }7 J o+ G. q4 @$ y _' a6 F全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
3 P! X+ D$ r) K) T* W5 b（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼( K7 @# Z8 F5 j' {! c1 o
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" u' I4 H* o' H& r# S【快来聊天啦】
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发表于 2023-3-26 08:41:42
