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每天一篇全球人文与地理, O; V# w1 p( D; @, o
微信公众号：地球知识局
. I A/ [& e0 I/ yNO.2431- 中国三代核电3 A/ ?; ]0 m4 ]5 T. f& e: X
作者：杔格7 G. N; w0 T2 j7 p) `$ e# B2 A$ |
校稿：辜汉膺 / 编辑：汑洛
) N8 b0 H; M4 b2 k/ B9 W: \/ J【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。) R9 s$ c6 E1 y9 `) g) V
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。+ A1 n x8 N# e$ D! W
《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。
# p+ ]# G6 D. s1 J, @/ d% m& ?中国第一代核潜艇研发实验基地) a5 P# [$ H. O+ s; V- i3 E
也是中国核动力研究设计院的前身$ J' K4 S; f- Q9 X3 w4 `
（四川乐山，图：中核集团 - 核动力院）▼0 t: w. t, _5 {% n. B
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0 A. f. u/ N4 a' }+ Z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。
: k4 ]! c" r' s9 R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 "。
- C; w( B0 o1 K9 C. C3 p$ Z" K& o从核潜艇研发起步的中国核工业
: _+ E: F( n5 n8 a如何实现拥有世界一流核电站的梦想？
+ }8 g$ `! b3 n+ l& a) ~+ q（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼2 T& B* p" ~6 \% j9 Q( w2 _
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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。# |1 \3 p1 k. L: i" x; e, `7 o | k
这个示范工程便位于福建福清核电站▼
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9 O1 A% b6 N* C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！
4 E" }% U( ~3 Y* J开端3 S) O7 j, O4 ^' T+ |1 a" 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。5 m3 ~. V/ l! I
秦山二期核电站1 t6 q' B5 \0 C1 w
（图：中核集团 - 中核工程）▼. g1 \9 r8 b1 z2 ?9 K5 s% y: A
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1 w T4 Q. e7 M1 L3 L+ R1996 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 s+ P" q) h) C
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。. d0 u6 Z1 _" G2 p7 o: }
或许那时，他们谁也没有预料到
1 u/ G" c4 p; R7 p& l这就是" 华龙一号 " 孕育的起点
$ l6 s. [# s$ o1 i/ S" M; ?" u（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼) Y" [8 O; q2 W9 L% e0 q+ Q
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% m# m# G( u9 C" Q0 }7 L) W& F# P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。
* ?# y+ y# R, g# x% U2005 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。' ]: ]: c7 {9 Q+ x; \
CNP1000 核电站概念图- t. f4 B0 B, J0 H6 G2 m
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: w: ^8 i: y/ _/ ?) o& D 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。
4 P! o$ _, L& D! ~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。0 T3 c0 s! B# o F# J, I
2011 年，福清现场负挖
: D! d& O+ ]7 P" z+ }# R如果没有另一个意外" I8 R9 t: y% T5 M: Y
我们见到的不一定是今天的 " 华龙一号 " 了6 H. {5 L. k4 k' b
（图：中核集团 - 福清核电）▼
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* o! a4 X7 w7 R* ~! T" T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。
5 w! {+ K2 b0 [4 @6 I8 F+ D4 }% D当年的事故，其影响持续至今; p( D8 u+ o$ z; f/ ^6 s) \9 v
（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。, X' n" N0 t+ A. S) w' f
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 O" [4 ?, P2 X: \% y! ?0 _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。
/ v @' ~$ i( M! ]$ Q# H攻关
" t3 ]3 Q& u0 Q7 g/ f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。
* D. e/ W* U2 D- Z. r9 p+ `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。
Z3 Y3 \6 u; U# R8 \; ^6 c T2013 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 "。 r3 f+ d6 h2 p5 a) d3 q: H
经历了诸多 " 从无到有 " 的突破$ Z! Q/ f. I3 |
" 华龙一号 " 横空出世的这一刻9 s0 x" p7 |( J
其实是过去 30 余年积累的集大成
! h2 A3 |9 U2 C0 o0 n8 E（图：中核集团）▼$ a9 c: j) X. F- ~
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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。0 \% i& B# t' e( [5 {$ Z) a4 S. 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。$ q: q5 ?8 I, a) n* ]
福清核电 5 号机组核岛浇筑第一罐混凝土1 o. y4 L! o# B' C. U
历史性时刻（图：中核集团 - 福清核电）▼
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, V0 R: e& Y1 H* Y2017 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。
* C5 f$ u4 L8 k( F9 i6 号机组反应堆厂房穹顶吊装
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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。0 e: R8 N/ J4 y0 ~0 \+ ?$ i/ g
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。) B8 b( ^. H# K$ F# s4 _
5RX 压力容器开始吊装( t# E- m; l: F) v8 l3 W
（图：中核集团 - 中核工程）▼
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创新
$ W: h* P. l0 |5 k2 s) D. Q/ m! K7 S. 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。
% p6 J3 M+ t3 x" S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？" i+ b: N1 a: ?. a$ S9 z3 ~, I1 |1 ^
堆内构件
- O: b' M% E! i1 f/ 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。' z% u! r4 h; u* F7 V) Y
科幻感十足的 177 堆芯
E4 e: o( S. y! W, W9 B/ I5 号机组首炉装料
5 w- t) x, _ h9 H4 `5 a8 `5 E（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。2 \* X+ H& S) G! c
" 华龙一号 " 主泵% q+ Z# g: z+ d" F! C
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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。( Q+ R7 \) b; T
单堆布置
9 Q+ r# ~* s, ^; t8 x4 ^4 Z（横屏，图：中核集团 - 中核工程）▼
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: X3 X: ^, e3 w8 |' W5 x& K( o* d' 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。
5 R _+ N; ~6 @# l9 I- [5 X$ B( e蒸汽发生器
B) y, u" R7 P0 V（图：中核集团 - 核动力院）▼
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4 _2 K' s/ D- j9 {6 ^( w0 G9 E9 m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 ~1 R/ L" d# _) a0 B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。* @% D9 h6 O* y
燃料包壳采用具有自主知识产权的N36 先进锆合金 u% F; Q" r: T. \
具有优良的热工水力性能和机械性能7 e( I6 V8 T) H# u j
（图：中核集团 - 中核建中）▼+ w N: T1 i: N# ^2 o
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7 M g6 y$ A$ n3 [) ?- f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。
- c t1 l0 E6 _3 o. i- ]8 ~& }: I构建完整自主的核电标准体系，颇为不易
! y# l/ s/ l$ M4 `- [' V; H同时也成功研发了完全自主的核电站控制系统——, y( [; V6 L. S: \0 M' m
龙鳞系统（横屏，图：中核集团 - 核动力院）▼: c* ]4 _- a/ o# Y/ Z8 E
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1 H2 L8 x# j3 [9 v/ G2021 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。
% Y0 ] z. g5 @6 \6 z8 ~) ~* _" 华龙一号 " 出海成功！; ?, ? i. C5 J' E" U
（横屏，图：中核集团 - 中国中原）▼2 [7 E. t$ O# l2 |
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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。/ K" Q4 n: b. O- Q2 f9 ~9 c
已经整整一年了0 V5 o, E" l. o3 j ]0 D1 E$ c: I
（横屏，图：中核集团 - 福清核电）▼8 j! ]# y/ r1 W6 R+ y% o
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) V( A" U3 y; ^8 v9 [) T. {3 c$ o" 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。! G# j" i! g2 I6 }4 \2 o$ Z# L
福建福清核电 1-6 号机组 " 全家福 "
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( u4 B+ T! K3 }& h0 [
. x1 u8 _& Z% H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。/ b& ^- o$ ?4 n4 y( U- f1 {1 X
使用 " 华龙一号 " 技术的
, b* n! _$ E; _' ?福清核电 5、6 号机组4 ~; m. r' e! ^ v4 p; n) n& w
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9 y5 F( i, s/ _9 O8 R7 z8 J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。* x, h, U, ~* J& y' `+ c
（横屏，图：中核集团 - 核地研院）▼: D$ J4 Z _( k1 d/ i/ h; I1 {
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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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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。6 F* |+ K! W7 O `6 {# S. L
这里有着" 北山一号 "TBM——2 V) T) F: K$ `
全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机
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) h1 Y% M. E0 {3 k1 G【快来聊天啦】
2 e" u) {0 t2 l& q& ?; U我局有一个能源讨论群，欢迎感兴趣的朋友们加入！
( c; B9 a6 S6 H: h" ?* 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 ~. k$ i8 b, ]' m% `# _: `
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: F( E' N+ s7 b5 I* d* 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( M7 [% \" s8 w; ?3 Y- Q) u: \" w
* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场 / F% w& E& P6 \ n$ n1 [! r
封面：中核集团 - 中核工程, O* ~/ a$ }% D: ~- ^8 p
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发表于 2023-3-26 08:41:42
