熱點(diǎn)在線丨福建這個(gè)工程，難度超乎想象 | 地球知識局

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據(jù)說地球人民都關(guān)注分享我局了(⊙v⊙)

NO.2431-中國三代核電

作者：杔格

校稿：辜漢膺 / 編輯：汑洛

近期，有一部熱播硬核電視劇引發(fā)全網(wǎng)關(guān)注。與其他硬核電視劇不同的是，這部電視劇真的硬“核”，含“核”量高達(dá)100%。這就是《許你萬家燈火》——首部全景反映我國核電工業(yè)發(fā)展歷程的電視劇。

《許你萬家燈火》極具年代感，這是因?yàn)槿【暗刂皇?strong>中國核動(dòng)力的發(fā)源地——九〇九基地。

中國第一代核潛艇研發(fā)實(shí)驗(yàn)基地

也是中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的前身

（四川樂山，圖：中核集團(tuán)-核動(dòng)力院）▼

劇組在基地里面內(nèi)置場景，1:1復(fù)刻了主要場景十余個(gè)，包括第一座陸上模式堆主控室、核電大院、核電辦公樓、核電家屬樓、零號點(diǎn)、醫(yī)院、圖書館、大禮堂等，高度還原了老一輩核工業(yè)人的研發(fā)和生活環(huán)境。

而《許你萬家燈火》的創(chuàng)作題材，便是中國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)——“華龍一號”。

從核潛艇研發(fā)起步的中國核工業(yè)

如何實(shí)現(xiàn)擁有世界一流核電站的夢想？

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

今年，3月25日正是“華龍一號”示范工程已經(jīng)全面建成投運(yùn)整整一周年的日子。

這個(gè)示范工程便位于福建福清核電站▼

上世紀(jì)90年代，中國二代核電技術(shù)逐漸定型并取得了驕人戰(zhàn)績。在此基礎(chǔ)上，中國核工業(yè)人萌發(fā)了自主研發(fā)百萬千瓦級核電技術(shù)的念頭。

秦山二期核電站

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

1996年，一個(gè)靜謐的午后，在核動(dòng)力院老基地一棟辦公樓里，一陣陣激烈的爭論聲充斥著整個(gè)樓道。

原來，十幾個(gè)技術(shù)人員正聚集在一間辦公室里，討論著中國自主百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)。

或許那時(shí)，他們誰也沒有預(yù)料到

這就是“華龍一號”孕育的起點(diǎn)

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-核動(dòng)力院）▼

從那一年開始，核動(dòng)力院在CNP600“121堆芯”和M310二代+核電技術(shù)“157堆芯”的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新地提出“177堆芯”的概念，功率確定為100萬千瓦，機(jī)型確定為CNP1000，隨后開展了論證、設(shè)計(jì)，完成了一系列關(guān)鍵性驗(yàn)證性試驗(yàn)。

2005年10月，原國家環(huán)?？偩趾税踩行膶Α禖NP1000核電廠初步安全分析報(bào)告》進(jìn)行了預(yù)審。審評認(rèn)為：CNP1000設(shè)計(jì)比國內(nèi)同類核電技術(shù)在安全方面的設(shè)計(jì)更加全面和周到，將CNP1000核電技術(shù)定位于“二代改進(jìn)型”核電技術(shù)是準(zhǔn)確和符合實(shí)際的，經(jīng)局部設(shè)計(jì)改進(jìn)后具備上工程的條件。

CNP1000核電站概念圖

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

直至2007年4月，中核集團(tuán)將CNP1000更名為CP1000，在前期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，開展了一系列工作。

2010年4月，CP1000通過中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織的國內(nèi)專家審查，獲得業(yè)界認(rèn)可，完全具備上工程的所有條件。2011年，國家核安全局已經(jīng)受理以福清核電5、6號為項(xiàng)目背景CP1000安全審評工作，第一次初步安全分析報(bào)告對話會(huì)在同年2月28日、3月1日兩天召開。此時(shí)，福清現(xiàn)場負(fù)挖已經(jīng)啟動(dòng)，預(yù)計(jì)當(dāng)年年底實(shí)現(xiàn)福清5號機(jī)組澆灌第一罐混凝土。

2011年，福清現(xiàn)場負(fù)挖

如果沒有另一個(gè)意外

我們見到的不一定是今天的“華龍一號”了

（圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

一切都在按部就班地進(jìn)行，我國自主百萬千瓦級核電即將落地成為現(xiàn)實(shí)。2011年3月11日，東日本發(fā)生的里氏9.0級巨大地震引發(fā)的海嘯，徹底改變了這一切。當(dāng)時(shí)世界上最大的在役核電站——福島核電站，發(fā)生事故。

當(dāng)年的事故，其影響持續(xù)至今

（圖：Google Maps）▼

在此背景下，國家提出今后國內(nèi)新建核電站必須以世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)來審查，并滿足三代核電技術(shù)要求。

中核集團(tuán)中國核電工程有限公司作為“華龍一號”研發(fā)設(shè)計(jì)牽頭單位，攜手核動(dòng)力院等17家科研院所、高校，58家國有企業(yè)，140余家民營企業(yè)，帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈5300多家企業(yè)，全力沖擊我國自主三代核電技術(shù)。

2012年3月的核安全峰會(huì)上，中國宣布“在確保安全的基礎(chǔ)上高效發(fā)展核電”的核電發(fā)展戰(zhàn)略。

為應(yīng)對世界核電發(fā)展數(shù)十年未有之大變局，中核集團(tuán)啟動(dòng)核電技術(shù)重點(diǎn)科技專項(xiàng)攻關(guān)，在CP1000工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，消化吸收引進(jìn)三代核電技術(shù)，充分考慮日本福島核事故后的經(jīng)驗(yàn)反饋，依據(jù)國家最新核安全法規(guī)要求，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)——ACP1000。

ACP1000肩負(fù)著帶動(dòng)核電相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)提升、實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用、真正樹立我國自主核電品牌、實(shí)現(xiàn)核電“走出去”目標(biāo)的使命，被視為中國占領(lǐng)核電技術(shù)制高點(diǎn)的重要標(biāo)志性工程。

2013年4月，在國家能源局和國家核安全局的指導(dǎo)下，為步調(diào)一致開拓國際核電市場，包括中核集團(tuán)ACP1000在內(nèi)的國內(nèi)百萬千瓦級相關(guān)技術(shù)進(jìn)行融合，形成我國自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電技術(shù)HPR1000——“華龍一號”。

經(jīng)歷了諸多“從無到有”的突破

“華龍一號”橫空出世的這一刻

其實(shí)是過去30余年積累的集大成

（圖：中核集團(tuán)）▼

2014年8月22日，國家能源局和國家核安全局聯(lián)合專家評審?fù)ㄟ^了“華龍一號”總體技術(shù)方案。而這只是走出了“華龍一號”的“萬里長征第一步”，想要工程實(shí)現(xiàn)落地，還要?dú)v經(jīng)項(xiàng)目施工各節(jié)點(diǎn)的諸多磨煉。

2015年5月7日，是一個(gè)特別的日子，中國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”首堆示范工程——中核集團(tuán)福清核電站5號機(jī)組正式開工建設(shè)。當(dāng)年12月，6號機(jī)組也正式開工建設(shè)。

福清核電5號機(jī)組核島澆筑第一罐混凝土

歷史性時(shí)刻（圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

2017年5月26日，“華龍一號”全球首堆示范工程福清核電5號機(jī)組提前15天實(shí)現(xiàn)穹頂?shù)跹b，打破全球首堆必拖的“魔咒”。2018年3月21日，6號機(jī)組提前10天實(shí)現(xiàn)穹頂?shù)跹b，兩臺機(jī)組均已全面進(jìn)入設(shè)備安裝階段。

6號機(jī)組反應(yīng)堆廠房穹頂?shù)跹b

（圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

2017年11月6日，“華龍一號”核電項(xiàng)目首臺發(fā)電機(jī)通過了“型式試驗(yàn)”，全部指標(biāo)達(dá)到和優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，標(biāo)志著我國“華龍一號”首臺發(fā)電機(jī)自主研制成功。

2018年1月28日，“華龍一號”全球首堆、中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器順利吊裝入堆。

5RX壓力容器開始吊裝

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

在多方面共同協(xié)作推進(jìn)下，“華龍一號”迎來一個(gè)具有節(jié)點(diǎn)性的時(shí)間。2020年11月27日0時(shí)41分，“華龍一號”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組首次并網(wǎng)成功。

這標(biāo)志著中國打破了國外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國家行列。那么，“華龍一號”具體有多先進(jìn)呢？

堆內(nèi)構(gòu)件

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

不同于其他核電，“華龍一號”獨(dú)創(chuàng)性地采用177堆芯設(shè)計(jì)，既提高了堆芯額定功率和發(fā)電功率，又降低了燃料的線功率密度，提高了安全性。

科幻感十足的177堆芯

5號機(jī)組首爐裝料

（圖：中核集團(tuán)-中核工程&福清核電）▼

“華龍一號”獨(dú)創(chuàng)性地采用能動(dòng)加非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)理念，在保證堆芯冷卻、保證壓力容器完整性和安全殼完整性上，均提供了多樣化的安全手段，強(qiáng)化了核電廠的縱深防御，顯著提升了核電廠安全性。

“華龍一號”主泵

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

核島設(shè)計(jì)全面提升抗震能力，采用單堆布置設(shè)計(jì)，有利于減少機(jī)組間相互影響，提高核電選址靈活性。

單堆布置

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

核島關(guān)鍵廠房外墻采用抗大飛機(jī)撞擊設(shè)計(jì)，在假想的大飛機(jī)撞擊事故發(fā)生時(shí)，可以確保反應(yīng)堆的安全性。

蒸汽發(fā)生器

（圖：中核集團(tuán)-核動(dòng)力院）▼

反應(yīng)堆廠房采用雙層安全殼設(shè)計(jì)，為放射性物質(zhì)的包容提供了額外的屏障，強(qiáng)化了反應(yīng)堆對于外部災(zāi)害的抵御能力。

反應(yīng)堆壓力容器

（圖：中核集團(tuán)-中核工程）▼

CF3燃料組件技術(shù)的成功研發(fā)，真正實(shí)現(xiàn)了核反應(yīng)堆的中國芯。它完全滿足18個(gè)月甚至更長換料周期的高燃耗要求，滿足0.3g抗震要求，也可以兼容國內(nèi)二代改進(jìn)型核電機(jī)組的堆芯結(jié)構(gòu)。

燃料包殼采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的N36先進(jìn)鋯合金

具有優(yōu)良的熱工水力性能和機(jī)械性能

（圖：中核集團(tuán)-中核建中）▼

多點(diǎn)突破、水到渠成，量變形成質(zhì)變，在諸多單點(diǎn)先進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的加持下，中國核工業(yè)人通過“華龍一號”的研發(fā)設(shè)計(jì)和建設(shè)過程，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)重大戰(zhàn)略目標(biāo)——建立了一套完整的、涵蓋核電廠全周期的“華龍一號”型號標(biāo)準(zhǔn)體系，并優(yōu)化完善了“通用為主、專用為輔”的現(xiàn)行壓水堆核電標(biāo)準(zhǔn)體系。

構(gòu)建完整自主的核電標(biāo)準(zhǔn)體系，頗為不易

同時(shí)也成功研發(fā)了完全自主的核電站控制系統(tǒng)——

龍鱗系統(tǒng)（橫屏，圖：中核集團(tuán)-核動(dòng)力院）▼

2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

2021年5月20日（當(dāng)?shù)貢r(shí)間），“華龍一號”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核電2號機(jī)組正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行。

“華龍一號”出海成功！

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-中國中原）▼

2022年3月25日，“華龍一號”示范工程第2臺機(jī)組——中核集團(tuán)福清核電6號機(jī)組正式具備商運(yùn)條件，這意味著自開工不到七年，至此“華龍一號”示范工程全面建成投運(yùn)。

已經(jīng)整整一年了

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

“華龍一號”示范工程全面建成后，兩臺機(jī)組年發(fā)電量近200億度，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗624萬噸、減少二氧化碳排放1632萬噸，相當(dāng)于植樹造林1.4億棵，對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)綠色低碳發(fā)展、助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)具有重要意義。

福建福清核電1-6號機(jī)組“全家?！?/p>

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

核電產(chǎn)業(yè)鏈，有一套完整體系，這就是“原料及設(shè)備供應(yīng)→核電站建設(shè)及運(yùn)營→發(fā)電及后處理”，“華龍一號”的歷程明顯占了前五處。

使用“華龍一號”技術(shù)的

福清核電5、6號機(jī)組

（圖：中核集團(tuán)-福清核電）▼

與此同時(shí)，中國也有著一項(xiàng)不亞于“華龍一號”的工程正在建設(shè)中，這就是中國北山地下實(shí)驗(yàn)室。

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-核地研院）▼

中國北山地下實(shí)驗(yàn)室建成后，將成為世界上規(guī)模最大、功能最全、參與范圍最廣的地下實(shí)驗(yàn)室。

（圖：中核集團(tuán)-核地研院）▼

這項(xiàng)位于中國西北地區(qū)的重大工程，在荒原之中也書寫著自己的傳奇。

這里有著“北山一號”TBM——

全球首臺大坡度螺旋隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)

（橫屏，圖：中核集團(tuán)-核地研院）▼

*本文內(nèi)容為作者提供，不代表地球知識局立場

封面：中核集團(tuán)-中核工程

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