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每天一篇全球人文与地理
" w$ e6 V, F8 ]* e$ ]7 A微信公众号：地球知识局
' a( l4 S- d- C) C! f- u& K; q/ t8 aNO.2431- 中国三代核电! e& y( x* {& d& w
作者：杔格
( F! q' T; [+ b; ^) V3 m校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛
. k2 r2 ]1 c8 z# p1 d【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 A+ S4 R/ c4 {( c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。+ X# q/ }4 ^6 R$ u! w7 R1 T/ c- f$ [
《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。
: l$ u! W5 Z+ @" @中国第一代核潜艇研发实验基地
* {3 x7 d- c9 P4 }6 P也是中国核动力研究设计院的前身" `& a1 ]- M6 E' ~( H# J) {$ i9 j% W
（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼6 P- {, N+ v) E3 H X# T# P; \
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; V+ |1 P3 c! y, i1 ~6 u: @% Q/ `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。4 y! P# h* b8 N9 f1 W* n
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 "。0 k5 B* _5 a% ]7 |
从核潜艇研发起步的中国核工业
1 j: w7 W, |& E2 N如何实现拥有世界一流核电站的梦想？1 X6 _, r$ C- h- m
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼" B! @6 J2 N, p+ _
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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。
* p" c! r2 M: w# {2 ?% ^这个示范工程便位于福建福清核电站▼ n( x g% H* R+ }* p L
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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！
' `! i9 `. Q7 g$ Z: t% x% O' s开端1 ^9 L# c/ v& z5 e
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) z2 P& r9 t1 y- T# p秦山二期核电站
+ L. l( c6 f- C1 k2 b（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。. X5 \/ g6 H. u/ Q. |, I+ S& m$ u
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。
: [6 n1 N7 ?5 \0 l7 o: Y3 y或许那时，他们谁也没有预料到) |3 ]7 ^3 T$ J6 I# ?
这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
' d4 Q5 }8 M0 s0 [2 n（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼! i5 ^& S- N9 `# [- u% K
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% W! C- y1 U- P% U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。: u2 ^, k6 o7 W" b6 h, e: N% C
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。
( U9 [! P% P- l) rCNP1000 核电站概念图! y. A+ ~0 h, Z7 | R
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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。
# C1 g1 Q3 [' S, ~% }" S2010 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。
: y" Q* V$ c; X% A2011 年，福清现场负挖
0 s; W% b5 d8 U% n7 O如果没有另一个意外8 P: _5 D6 {$ ?0 s' d3 A
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了, I4 z3 O" R, B1 N$ ~3 Y: R6 s
（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。
8 v" k. r7 P; @2 w; s5 k当年的事故，其影响持续至今
$ q& [) l* l6 G8 C, o" F* Q' q( T（图：Google Maps）▼
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: A5 l0 P8 a5 } a6 Z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。
; y' v, V! }5 O2 ?0 Q1 P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。
& g: S6 _7 R- C- W" P4 {: `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。/ k8 D e" T K" D
攻关
. b: ]. w: t! G" V8 a$ Q3 b" R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。
0 n2 ]/ z! m lACP1000 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。) i: U+ x8 x; ^, J
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 "。+ K& V$ i- I9 g; N
经历了诸多 " 从无到有 " 的突破
4 {. [; V0 u: s1 ^" 华龙一号 " 横空出世的这一刻2 t: P% ]) [, H8 w$ E- ~6 z
其实是过去 30 余年积累的集大成3 w) h* ?* ^5 |5 D% Y! l
（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。
1 }4 y' H! r8 v2015 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. g9 D7 b6 l* k
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土
O* c. e1 ?' t3 N4 c, x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。* p2 ?8 i( ^# f. b
6 号机组反应堆厂房穹顶吊装
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3 E) ?, A" J* ?8 Q2017 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。
+ Q+ T0 d/ q, s; N2018 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。8 _1 }$ [. ^, j" ~; Z( x/ e* p
5RX 压力容器开始吊装
0 c+ g) {; i. Q ~# U1 F" K5 m3 A. |（图：中核集团 - 中核工程）▼
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& b$ s, v3 b& n5 z' J创新
{+ H+ O) [1 u1 O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。
" A$ ], o! C7 ^* X, 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？, S+ `2 o7 f' I) V
堆内构件
' Z4 }0 L( D4 I2 B3 ]（图：中核集团 - 中核工程）▼$ L* I. J+ }& L0 M. a+ c \
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2 z U/ j! _! I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 i9 p! p1 ~& x* O科幻感十足的 177 堆芯
; \+ b$ A" I/ E& e2 K4 y! }6 B5 号机组首炉装料
$ H6 _" g& G. Q2 U（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。( T& z3 @( p3 T h% o4 t" w
" 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。+ K# F; @0 |8 H6 W' k
单堆布置
8 i( s7 J/ ]) i( h（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼- g/ ]3 B) l- I2 J7 d4 s, S
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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。% n7 F9 v% L% j) @6 P1 _
蒸汽发生器+ M P8 N. }+ f4 ]
（图：中核集团 - 核动力院）▼
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" V: [5 d0 V9 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。
3 T4 N% s. ?9 h9 Y) y反应堆压力容器
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' s- M5 A8 }. m2 i: u6 {! gCF3 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。0 h# l3 m# p: j' q* C2 j. |
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金+ G9 Q3 z2 {9 z3 |/ ?
具有优良的热工水力性能和机械性能
4 S. ^; U G7 _（图：中核集团 - 中核建中）▼& U- H8 R5 o( F+ z
( j/ [! f* D; T h' K0 R5 V. U# N& V( u1 d" {
; W% t- b6 @5 h$ t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。
) \/ S8 X M( Q: O+ C构建完整自主的核电标准体系，颇为不易% X ~4 ?$ o% p3 S a+ ~
同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——1 G' B+ a) v4 D- s8 l+ ?; p
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。
' A0 X! j# k- ~' ]" 华龙一号 " 出海成功！
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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。* J" N' h* S, }4 O4 n) D8 g
已经整整一年了
+ N. N7 n* \7 N7 z# q（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼
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2 g4 ?0 l4 ?3 ^. Q" 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 l: C4 F& s* P1 ]) n) i- [福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 ". o% t6 M }4 `: ? T' X, }, O
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% A2 `: a9 a$ ^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。! L/ y: {3 K, W( p3 q; G; T
使用 " 华龙一号 " 技术的+ L+ X _. E$ p$ c% {) E7 `5 n% ~5 z5 a
福清核电 5、6 号机组
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6 y* {0 Q/ z1 t% q- B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 y# d+ m9 z$ Q$ V0 j, o* z# u（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼. E7 J9 d1 u; k# ~& C: r0 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。
5 y, s3 h$ k: p（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。' b/ Q* d, k3 k2 X' V6 D) ~
这里有着" 北山一号 "TBM——
; B1 L9 I) S% J0 `5 L/ V# j全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机! [% J" p! J! K/ L- ~4 N
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼
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6 ?( z3 u+ H9 \ x【快来聊天啦】3 j" _9 f# P" f, `, U
我局有一个能源讨论群，欢迎感兴趣的朋友们加入！
7 b& N! H2 ?! n- V. ?" L0 p* 如果你是能源相关的研究者或爱好者，可以来【微信公众号后台私信】，用一两句话介绍下自己。运营小姐姐会根据情况拉你进群哦 ~/ l8 R5 ]# B; g. [
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4 M# {6 l3 L! V) F& Q2 Q* 申请人多时请耐心排队等候回复。只要系统正常，工作人员就会逐一看到大家所有人的消息哦2 J- s$ _ J' k6 m6 d. U9 w L, w- w
* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 % @8 b( ~0 F3 X$ o+ r0 D
封面：中核集团 - 中核工程2 T+ N/ U3 K$ }. ^2 W4 T
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发表于 2023-3-26 08:41:42
