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) I8 w$ e) U& @每天一篇全球人文与地理) H$ M. }- I/ v+ c, d
微信公众号：地球知识局5 e% @* @8 J& _2 }
NO.2431- 中国三代核电
/ P) T$ x6 z1 C- d6 V0 C& g- s1 E1 J作者：杔格3 b$ n3 p/ U& E5 B
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛
4 Z; ^. Z |' w1 f' r( g, 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。. v, Q0 s' O' f+ G7 Q! N
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。* Z5 U! w: X' r. x- n
《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。
, ?% H: ` m5 u* `- F8 M$ B中国第一代核潜艇研发实验基地8 A6 ^( G2 I5 |7 y# o* k+ q) p
也是中国核动力研究设计院的前身
! l7 v7 X7 G3 G（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼/ `8 ^! \, `$ k$ K" f; r
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a& ~( {" K l4 I' i, z% i9 C/ L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。" {" j$ E2 H7 E7 J% W5 V' g) h
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 "。& W6 b+ Y( _6 A: a8 U4 P6 M ~
从核潜艇研发起步的中国核工业+ i }6 v8 {& ^) G) }% O/ F% v
如何实现拥有世界一流核电站的梦想？$ j6 }0 P- S9 @! x# y& j8 d
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼2 J* t" ]( u4 ]* O0 k: \
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, z8 b7 }& d" x. f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。1 p& F' Q6 \5 u6 w% |4 |
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！$ R4 D( z% l# u% b. ]
开端* ]+ A, H+ C+ R" m
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。. Y* M& l' z4 J P! Q- ^2 \) ^9 v
秦山二期核电站
$ d e( P! b8 [2 }2 {（图：中核集团 - 中核工程）▼9 A4 P6 d+ A0 o5 Q* @8 r6 R( w5 s0 F
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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。8 r% }* d) q1 {
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 W# \5 g2 h8 C1 l3 g
或许那时，他们谁也没有预料到
( c) _; y; v. f i$ Z( k这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
8 y& c+ l% X9 P（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼3 c W# C+ 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。
* `, j. q" R1 U$ m4 a. F }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。
% W/ s0 t. ~( Y3 i. wCNP1000 核电站概念图( h* v# z6 g) k7 ]! [# c
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1 [. n7 M% w% ?: O; y$ O6 s; d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。& u$ U, Y6 B- C1 ]1 v
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。
% N. I; y+ {: m; f! J: H2011 年，福清现场负挖6 i$ w- w+ X0 o G+ H# v; P
如果没有另一个意外4 m6 ]1 i; j @' X
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
; I+ \: E4 c! ?) u: K（图：中核集团 - 福清核电）▼. Y* N% P D; c5 e; K
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8 `' N. V+ l: d& M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。 T: c/ [: a' x& w7 ?* @+ D
当年的事故，其影响持续至今3 M2 O5 x/ S& I; a: f' G) @6 Q
（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。
0 `8 c# {6 h; o$ b- W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。: ^2 W$ R9 _4 ^8 G
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。
w2 M: [+ j# i+ D( A( t攻关
2 B, n1 h" _8 {# ~, t$ w) w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。
3 `. u5 }+ J0 K. b( C/ @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。
. E1 D8 e) x& p* j" W, F1 x2013 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 "。
. ~# `' j4 v8 V9 Y; o7 I1 I经历了诸多 " 从无到有 " 的突破( A4 o/ {9 p) k. _
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻; i' Z5 ^6 w8 x2 @1 k6 g
其实是过去 30 余年积累的集大成: e- f" i( W0 c* Q" J
（图：中核集团）▼
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9 k" G* y8 u. v$ H( o2014 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。
. _. l, x. { R5 I+ b2015 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。- I$ _" O6 K, t4 r8 } e* R
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
- Y( V) G$ ?) H5 [, j历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼
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* o6 N* E5 m3 m n v2017 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。
! [# b% W1 l& R$ U6 A( @6 号机组反应堆厂房穹顶吊装
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2 g& H I3 w8 B; L2017 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。
* ~3 v3 l/ ]6 R( o2018 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。
" C- N' l( `5 L9 {& j4 d' {5RX 压力容器开始吊装
" t) @- Y' O; t/ e0 b（图：中核集团 - 中核工程）▼
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+ c% D8 V, y5 c R创新
7 P7 B+ a* Q( N* b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。% Y/ J9 x; W9 o
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？
: P4 Z, f: M+ U1 n" O4 r. }' ]堆内构件
6 H& H5 Y4 _; f; C# U, K. K( Y（图：中核集团 - 中核工程）▼
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5 H' j: }1 ~9 h. F* D' u) _ Z6 b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。7 t3 r; c1 a; K; L$ Y h4 t' g
科幻感十足的 177 堆芯
4 V0 e( K4 w& _! B* ^* U5 号机组首炉装料$ P+ z1 r' o; j
（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/ q" Q" b5 |" 华龙一号 " 主泵5 [! Q9 z, s& |( Q5 R: R* A
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# I) V& W7 Y5 v: {6 c" N5 e; J; H7 x# m* 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。7 g+ a. c& z" l$ i
单堆布置
8 m( u8 Z% g2 I' @（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。
7 A; S _4 r. b$ I6 y4 {蒸汽发生器
: O# W% K: n7 k（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。
) ~$ o0 C0 @4 e! u反应堆压力容器$ N: A$ ^2 _$ j H
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5 w7 }8 b% {0 _% m1 ?( T7 @% L4 TCF3 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。( B( B7 v3 ` ~: D5 {1 ^7 C8 R( W
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金 ^3 w0 Z, s! n( C
具有优良的热工水力性能和机械性能
, N3 h% f% j5 L; I e5 n6 s6 m（图：中核集团 - 中核建中）▼
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( X- _* y5 L' Q2 c) y) |- J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。' V1 F2 H+ Z+ p. f6 k
构建完整自主的核电标准体系，颇为不易' d) w. h! F$ N. e9 s9 ^0 `
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——" I! e \5 }' h; U4 |
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼
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^6 @) M$ j( o- [3 L. [. N/ \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。
* d% } u% F- T i% k3 l- O" 华龙一号 " 出海成功！ ^: J. C: Z9 k9 {* k3 N$ }) ~
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼
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! S3 g3 ?- Q6 w4 }$ e/ 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。
8 {! G( ~( s }2 m已经整整一年了
: d4 ~# i" T' R" `* s（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼' D& w/ x1 [, E+ O6 V
T) ]; \* P9 T# j% g ^. J; @
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?' ~. s. J& \" 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。
' C+ u/ y$ H4 y7 ^( t# p! u6 p& ]福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
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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。
. I9 K3 O, b+ B! {" s* J使用 " 华龙一号 " 技术的
0 l- Y6 d0 D* I: h9 J福清核电 5、6 号机组
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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。
! w( X, J0 t/ @. |* C: J$ m（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼1 z! V2 ~: P" _2 P4 M
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6 D6 O) V9 @ l0 \. n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。% E4 x. x7 ?% o' e
（左滑查看更多，图：中核集团 - 核地研院）▼
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7 ]/ |- K- E% F! } w( n" l2 D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。
0 q$ f0 z; p" R这里有着" 北山一号 "TBM—— Q/ H6 |! }$ z$ s3 I
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
% G ^ P* s" u2 C（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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. M, E) ~- x: H) i# ]我局有一个能源讨论群，欢迎感兴趣的朋友们加入！
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* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
' H" t- u( O6 _! Z( Z' G封面：中核集团 - 中核工程
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/ |# P. I3 z* D* ]扩展阅读
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发表于 2023-3-26 08:41:42
