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每天一篇全球人文与地理
! y) Q, k9 }9 X8 r微信公众号：地球知识局" x) T1 m I' y! m$ w: A
NO.2431- 中国三代核电
) U( w; M7 e/ M9 X4 }( `- O作者：杔格. ~/ } @* y( i- z& X
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛3 U- A! }0 j Z2 O5 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。
2 m4 O. I0 l, q {3 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。
- i# Y5 u! E3 M2 ]7 S7 o《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/ Q0 Q" J: V" t; B% Z4 Y
中国第一代核潜艇研发实验基地
5 \& B, Z+ j4 S2 B$ n7 z9 N也是中国核动力研究设计院的前身
5 E5 ~) p% P! o: p! V7 A8 @7 O（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼
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. _7 l9 Z9 x# [4 v R) o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。; }& o% E* Z* H: M Q* w
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 "。$ R! f% E! z5 G( _: l: l$ y
从核潜艇研发起步的中国核工业 `- j0 p' ^7 ^# j% f
如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
) }8 c# i f% a. v（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼& |7 K: v5 H' K+ V L0 R# A
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/ F% Y9 m( ]; V7 y% J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。' r6 i9 c4 K1 E) K" t& I5 A h1 O
这个示范工程便位于福建福清核电站▼7 m8 V5 M% X# }: w( 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！% l; t; H* W) N/ m9 H
开端
9 U G8 }+ P( U3 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。
4 N3 x9 ]# s- o; }秦山二期核电站9 P S" H0 d& h: @2 c- {
（图：中核集团 - 中核工程）▼
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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。- w9 k+ d1 f" L0 @/ |! h- m" e: W
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。
/ M5 I1 \+ t$ w4 F" i, S9 O% B$ O或许那时，他们谁也没有预料到
& Q I5 S7 ?' w0 v& ^) T7 E这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
' Q5 u; z% S4 s（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼5 e% q2 ^" |- A7 X9 b: i$ d
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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。
3 ` X7 S H$ b2005 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。
$ S; M8 }# z- t% RCNP1000 核电站概念图6 `" Z3 g4 l' G
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" `* ^3 H- K( q7 t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。
( Q7 s9 `; x3 _9 W8 O7 i# i0 T! l2010 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 ^5 R. \$ {9 j9 C
2011 年，福清现场负挖
( G! S$ S# f" G如果没有另一个意外% Q \0 X1 K2 [& T
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了* |) k' o& Y3 p/ F) Y% B2 a% C
（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。
. j' v( D* R9 ? `当年的事故，其影响持续至今
1 R7 m) d+ L7 M X, w: C% t（图：Google Maps）▼
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3 S2 t. {0 d! i' i, P! O. q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。$ n* g( N3 m( |% o4 v2 c
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。
" L% C1 p# O# M5 p2012 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。
8 q. \3 I# [9 F攻关
4 u7 I2 [. g8 s8 V6 b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。
+ S1 W& w5 m/ K: o9 qACP1000 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。+ L: c4 X4 z3 z6 B
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 "。
; r2 n# |. u$ E' M经历了诸多 " 从无到有 " 的突破
) _! n5 e5 v8 j/ B; ]' r' T1 F# [" 华龙一号 " 横空出世的这一刻 a4 M: {# d2 a/ K+ S( p
其实是过去 30 余年积累的集大成" ^" @2 d Y/ _. l3 h. t/ t
（图：中核集团）▼& v2 G. h1 o5 v. X+ H$ z
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+ R; f& B7 u7 ~4 X) c/ 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。" c' I7 K$ L$ _4 f7 S
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。7 f1 O8 s( b+ U" Z3 X$ S
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
8 R8 b1 a$ P/ K; M, _历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼9 X2 N3 X4 M& ]( G2 j" P+ B; E
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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。
0 D+ K! j% v) H) D5 g/ R& r, x6 号机组反应堆厂房穹顶吊装" r/ W' t# P- d( N2 l. }
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9 T$ k7 W' C$ B9 G9 K7 i. h8 N# `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。
) z8 S; N8 H N& w9 O2 F9 U2018 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。3 r0 r+ C6 y5 [! @* N6 D; _% f
5RX 压力容器开始吊装
9 e; ?8 F b; | J（图：中核集团 - 中核工程）▼
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8 I* N7 w3 n) b; L* M创新
1 g2 q1 F% H; G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。7 |: G) L5 M) r" g L# i0 o: l
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？5 P! I) d' r! w, I) P( W/ Z
堆内构件# n! M- k2 e( I8 c/ ^ p% @! Q/ g
（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。
, v: F ]$ l4 B! J0 v0 e6 d% i( ]科幻感十足的 177 堆芯
$ |3 H7 Y. R1 I7 E/ w& [5 号机组首炉装料) ]; c) b# K F# L3 S
（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。! _+ y; S" U$ h. Y z3 \3 W! u! m# s
" 华龙一号 " 主泵 u0 }2 w' w4 T/ w! i
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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 E) K. h" _: X3 W9 Q- D, {; q2 R' M' q
单堆布置; i; X% W% {5 \$ m5 C
（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼& P9 [4 w q+ H3 ~2 s
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/ Z- K% S2 [( j# b3 @5 W# P' E, I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。9 o# X& k' k( @, m) A2 ] @, d {
蒸汽发生器
7 }6 v- t# d. j( R3 y（图：中核集团 - 核动力院）▼
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9 k; C" _- k& T8 s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。9 @! f* w$ u* G
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。
6 H. x* \& z+ Y; `( F燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金( Z1 G0 ]5 r z! Y' a
具有优良的热工水力性能和机械性能
3 M+ b8 @1 g0 ]" ^" b$ p& n（图：中核集团 - 中核建中）▼+ Z( A( ^; g1 r. g1 H: E' g* V
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2 P( k6 |& n) ] w: O% {6 v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。
% |. x! m+ Y% h- x4 j构建完整自主的核电标准体系，颇为不易7 d2 u6 A8 g( W1 s/ \
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——
0 s( ], g$ z5 O* `& x. T龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼+ \) |; h" U7 ?( r, J9 P7 ]. u
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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。7 l; _! B! Q+ e
5 U! {0 b& c4 m! i
3 C# @' q9 M x
, G. C3 Z: S" R0 I2021 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。! L, f n- E4 m$ W0 n
" 华龙一号 " 出海成功！' T7 W1 s) M0 o1 I- G3 G
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼9 F G, h8 |6 E
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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。) @" q! a/ E* w) B" S( X
已经整整一年了
) n1 x: b$ M. J& r& y' r# ~) \（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼9 _" T* b9 y1 U% ?# [& [/ [2 h
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8 O. N* {' J. w- p" G! \' V" 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。
4 u: u& ` s' x+ P; L8 H/ i9 D9 G福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 ") I2 u. J `1 a# A1 D( X
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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。& U% J* W$ |9 B
使用 " 华龙一号 " 技术的5 j2 J& j* I; a
福清核电 5、6 号机组) r, R% g$ \8 l! g$ N3 O
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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。
6 \5 t1 }5 O; L2 n5 X) q（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼) u, x0 `: V3 J& [# e: q; i; B
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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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/ V% q. d& Q" f, G& o" ]& O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。
5 e0 g" I: K& D0 ?9 Z' g这里有着" 北山一号 "TBM——
& G3 Y6 z7 O6 `* `& Q全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
2 G6 h8 T/ f6 h W（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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7 M9 i7 ] D1 f/ x+ |* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 1 r4 b9 E2 t- x( l
封面：中核集团 - 中核工程
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发表于 2023-3-26 08:41:42
