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每天一篇全球人文与地理
# _: G1 }& R( _* O% _微信公众号：地球知识局6 F. S9 F/ D' P+ ^0 ^* R9 `
NO.2431- 中国三代核电2 N3 f3 ]; I# w) r V" F6 `( t
作者：杔格
- k7 T5 _) i0 a' D0 I/ y. ~8 U校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛9 h* _; r9 s: J9 e+ ]# e
【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。/ O# Z8 ]# t# e. Q/ j' G& Q" R3 H
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。, n' S. |# }4 l U' @
《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。
v8 p7 @6 o5 u, B# n/ N3 m中国第一代核潜艇研发实验基地 s6 v* }$ B8 z
也是中国核动力研究设计院的前身
4 \+ p+ _7 d! P% A! h（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼
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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' ]) P4 H3 `% v! ?5 G. V
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 "。1 F& E/ _8 x5 m5 f5 h
从核潜艇研发起步的中国核工业
. q5 e9 e8 _$ d5 o4 g* x如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
/ r2 k1 J9 A) B4 E) B# I+ o（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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* ?% ]0 W9 ], m0 _- H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。5 D! ?" r, j; E. u# h* p4 S
这个示范工程便位于福建福清核电站▼2 d) K1 t3 h8 j# y5 U6 a" B( \( _5 d
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温馨提示：我局有个能源讨论群，能源相关的研究者和爱好者们别错过文末的加群方式哦！
9 C) c, I7 }' U& }2 S* Y2 t开端
( W' o8 Q0 o) a9 x$ n上世纪 90 年代，中国二代核电技术逐渐定型并取得了骄人战绩。在此基础上，中国核工业人萌发了自主研发百万千瓦级核电技术的念头。
) p8 n' `8 k3 r- K: T! \- E8 o秦山二期核电站
, ~, m' W; s6 P8 t（图：中核集团 - 中核工程）▼( x% R6 s: z& F o
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1996 年，一个静谧的午后，在核动力院老基地一栋办公楼里，一阵阵激烈的争论声充斥着整个楼道。
* u4 p5 d0 I0 L+ c z原来，十几个技术人员正聚集在一间办公室里，讨论着中国自主百万千瓦级核电站方案的主参数。
$ K5 G+ Y9 y: \" H# ~; S" ?4 W或许那时，他们谁也没有预料到
) D# {( p9 F9 j& Z这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
! j7 ^8 u. v6 y/ @4 k( D$ k1 }' Z（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼9 h( E2 U2 a, s+ j
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从那一年开始，核动力院在 CNP600"121 堆芯 " 和 M310 二代 + 核电技术 "157 堆芯 " 的基础上，自主创新地提出 "177 堆芯 " 的概念，功率确定为 100 万千瓦，机型确定为 CNP1000，随后开展了论证、设计，完成了一系列关键性验证性试验。
4 c' e5 }& c0 X4 b" W2005 年 10 月，原国家环保总局核安全中心对《CNP1000 核电厂初步安全分析报告》进行了预审评。审评认为：CNP1000 设计比国内同类核电技术在安全方面的设计更加全面和周到，将 CNP1000 核电技术定位于 " 二代改进型 " 核电技术是准确和符合实际的，经局部设计改进后具备上工程的条件。
X' [- D P# }( d' `+ ^CNP1000 核电站概念图 J0 ?9 }0 \) ]7 I% y$ _
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1 A, y( \ P' z4 s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; W' q# Q3 p/ y) D9 X2010 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。* }( w9 `! f/ T3 E5 D) F/ e' K# J
2011 年，福清现场负挖
9 K0 n9 p' @9 B, m' f如果没有另一个意外 I+ W9 s: ~# L1 f Z1 Z: X
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了
% a4 Q2 m( }& ^1 c6 H" O（图：中核集团 - 福清核电）▼4 n+ b( C# d. }) Z
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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 h) o1 j: |+ C; q6 n. R
当年的事故，其影响持续至今
) C) ?4 M( q5 v. {4 K# G, K（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。
! M/ T0 z9 h8 D4 ? h9 ^; 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。
6 W8 h, x2 s3 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。% M5 m* p! s- M4 \* p! B/ R" g$ Y
攻关' R( j% g% r m. e
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。- X+ Y! G' o$ z7 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。
0 I% B. e0 M1 m H ^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 "。
& k7 O! j' V7 a% j& _经历了诸多 " 从无到有 " 的突破7 [4 @) a; l+ u f2 i9 s+ a5 Z
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻- q6 G n, _. r X* w5 D6 M8 ?/ d
其实是过去 30 余年积累的集大成0 ?" y6 b" j! N; K1 ^4 z- i, b
（图：中核集团）▼
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7 S! L! N* H; i3 }1 p2014 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。4 Z5 E9 f3 J# A
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。8 b- K S' G; D5 r# k
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
8 e& S1 q; | {( e$ Z, G* f历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼9 r2 {% [/ J0 [4 V, S
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2 b; U9 P2 S$ c6 x2017 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。 e0 Q, M! b. G' w; A# ~
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装
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3 u! r+ x+ J, _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。# u. [$ N- B6 F( G6 ~ q
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。/ R2 ~' t" t& h$ p7 m. f2 g
5RX 压力容器开始吊装& b2 {0 \3 }; [$ s9 R
（图：中核集团 - 中核工程）▼5 ~! w; Y- I8 A# g# C' U% h! _
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1 ^! D8 ]2 S* L0 o' f创新 r; z0 `2 v) ^& [6 u' 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。
! C! G0 |* k, C8 b" e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 V# @7 j' K6 | M* o, y N' V& Y+ S6 G堆内构件/ ~* H, h0 J5 p( o
（图：中核集团 - 中核工程）▼
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8 ? W4 E8 y+ D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。
5 |3 {6 t2 {8 V" G) o, A* c科幻感十足的 177 堆芯
& Q) |5 l4 B( x" C% T/ y5 号机组首炉装料$ x- `3 b: ?8 I4 C7 e4 V
（左滑查看更多，图：中核集团 - 中核工程 & 福清核电）▼( L* z9 {8 x: C/ e
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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。( f! b; Z- R, C0 _0 B f9 r* L2 N( I
" 华龙一号 " 主泵
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6 o9 M+ F& d1 l6 J. ]" }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。
* J& Q. f9 c6 M3 ?, }单堆布置
4 s1 H' k+ j/ l' C6 |+ c（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼8 Z6 d6 q/ X( B- V& k
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; o! H0 `# `8 B( i* `* 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。6 `3 G* U* J9 o. L I3 z2 b
蒸汽发生器0 [* ` b8 ]. O) j
（图：中核集团 - 核动力院）▼& T8 }) Z+ {4 y' v. I; |
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/ z# d/ T1 A6 d& 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。+ x6 S9 K; k! U: a8 y% }
反应堆压力容器! }" Y3 P+ R: q5 L+ q+ ^
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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。' e8 `7 I% ]$ R
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金) S5 J% B, _/ u( q* G [( U
具有优良的热工水力性能和机械性能
! u) {3 _9 r( x（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。
6 t" H& |! d2 m构建完整自主的核电标准体系，颇为不易3 f: p' _/ A5 s- n @$ H
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——3 T% U8 y( r0 q0 y1 I$ k- j
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼- t% s( V8 `- @5 S, ?6 S' g
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6 Q1 p! x% C% i- j8 m/ r% C
! z/ O0 @( H- V- y2021 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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9 f; ?: }( M4 J2 S- u3 X
& d4 r7 z2 U8 r( j) 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。9 o3 Y) {7 ?; c" Q
" 华龙一号 " 出海成功！$ @, v% l) f! N! A/ P& N
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼+ z* K, g& K1 P9 ^+ {) E( d# W
0 P$ ~, q( d- Q# j7 l' z" |+ M4 I$ D2 d/ Y
) P% J/ q3 G. G5 F0 @1 `; C8 W2022 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。9 b% e: P$ ^# O. A4 ?3 o( ~2 g
已经整整一年了# w7 Z( G5 H( @$ K& A
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼, o$ p0 [, M. t2 S& 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。
. \* l+ Q; s- ]5 B3 L# V福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "5 Q( c- B; l [; g: o; D
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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。# h: v2 X/ d. Z+ C9 o% n
使用 " 华龙一号 " 技术的
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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。 t9 d J$ { O! y$ Q
（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。- Y- j* @! L) s7 e: q- N0 b
（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。4 K7 T0 z9 x: G" s* I7 y5 l" H; |
这里有着" 北山一号 "TBM—— R" o+ } H/ {6 s4 `/ @( r4 Q- E
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机0 D; X* `, m2 u! e
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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5 \3 Q9 b+ H+ G$ C" Z* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 $ u, ~; T1 t$ h8 k$ I& d9 A
封面：中核集团 - 中核工程
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发表于 2023-3-26 08:41:42
