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三代核電技術的中國品牌:“國和一號”

光明日報發布時間:2022-02-14 12:16:57

  “受益無窮”還是“談核色變”?中間只隔著“安全”與“高效”兩個詞。

  2020年9月28日,國家電力投資集團有限公司正式發布我國三代核電自主化標志性成果“國和一號”——通過三代核電自主化,我國正在實現對國際最高水平的趕超。

  山東榮成的冬天,寒風凜冽,空氣濕冷。

  “國和一號”拼裝現場,廖正友正在一項一項地進行著安全排查,不容放過任何一個細節。他是中國核工業二三建設有限公司國核示范工程項目部的安全員,更讓他引以為傲的是,他是“國和一號”締造者中的一員。

  自2008年啟動項目研發,600多家單位、31000余名技術人員參與,累計形成知識產權成果超過7600項,設備國產化率超過90%……這,就是“國和一號”的簡歷。

  這份簡歷的底紋,印著四個大字——自主創新。“‘國和一號’打破了多項材料及設備制造技術壟斷,主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件等關鍵設備材料全部實現自主化設計和國產化制造。”大型先進壓水堆核電站國家科技重大專項總設計師、國家電力投資集團有限公司核能總工程師鄭明光語出豪邁。

  但是,有誰知道,今天的這份豪邁緣自一個大門檻。

  根據以前與外方的合作協議,只有電功率超過135萬千瓦,我國才能擁有三代非能動核電的自主知識產權。

  135萬千瓦,對非能動安全和主要設備來說,就是那個大門檻。“這不是簡單的等比例放大,而是要具備自主設計、研制和試驗的能力——不掌握核心技術,這個大門檻就邁不過去。”鄭明光說。

  于是,從核電“大動脈”主管道到“心臟”主泵,從“大腦”核設計與安全分析軟件到“中樞系統”核電儀控,再到電纜、儀表等遍布核島各處的“血管”“神經”……三代核電自主化技術攻關團隊在關鍵核心技術上狠下功夫,一項項空白逐步掃清。

  72小時、56個月、60年、900萬噸、153.4萬千瓦,它們之間有什么關聯?

  它們,可以換算成“國和一號”安全、經濟與環保的效果圖——采用非能動安全系統、事故后無須人工干預時間為72小時,建造周期56個月,電站整體和主體設備壽命60年,每年二氧化碳減排量約900萬噸,單機組發電功率153.4萬千瓦……

  還有一個數字你該了解:核電技術從二代跨越到三代,安全水平提高100倍。

  這是安全性質的飛躍。那么,“國和一號”的安全性到底有多硬核?

  讓我們用事實說話。

  先看“國和一號”最外層的混凝土屏蔽廠房:僅厚度就有1.1米,采用獨特的SC特殊結構,兩層鋼板內部填充高性能、高強度的混凝土,縱使臺風、海嘯來襲,商用大飛機撞擊,它都巋然不動。

  再看由4道屏障構成的內部安全保護:燃料芯塊、燃料包殼、一回路壓力邊界、鋼制安全殼,特別是直徑43米、高70多米的鋼制安全殼,仿佛一個巨大的膠囊型鋼鐵屏障,事故后可以將放射性物質牢牢包裹住。

  而作為三代非能動核電特殊標志的頂部“帽子”,實際上是一個大水箱,代表著最關鍵的核安全設計理念——不依賴外在動力源即可運行。“把安全系統的水箱放在高位,一旦發生事故時,水會在重力作用下流到反應堆堆芯或安全殼表面,自動冷卻堆芯與安全殼系統,保證反應堆堆芯與安全殼這道安全屏障不受損壞。”鄭明光介紹。

  得三代先進核電技術“真經”者,得清潔能源的未來!如今,國之重器“國和一號”的創新故事仍在上演,讓我們拭目以待。

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