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每天一篇全球人文與地理

微信公眾號(hào)：地球知識(shí)局

NO.2431- 中國(guó)三代核電

作者：杔格

校稿：辜漢膺 / 編輯：汑洛

【致謝】本文內(nèi)容得到了 " 中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)有限公司 "、" 國(guó)資小新 " 以及 " 中核集團(tuán)宣傳文化中心 " 的大力支持，特此感謝。

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(wàn)家燈火》——首部全景反映我國(guó)核電工業(yè)發(fā)展歷程的電視劇。

《許你萬(wàn)家燈火》極具年代感，這是因?yàn)槿【暗刂皇侵袊?guó)核動(dòng)力的發(fā)源地——九〇九基地。

中國(guó)第一代核潛艇研發(fā)實(shí)驗(yàn)基地

也是中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院的前身

（四川樂(lè)山，圖：中核集團(tuán) - 核動(dòng)力院）▼

劇組在基地里面內(nèi)置景，1:1 復(fù)刻了主要場(chǎng)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(hào)點(diǎn)、醫(yī)院、圖書(shū)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(wàn)家燈火》的創(chuàng)作題材，便是中國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)—— " 華龍一號(hào) "。

從核潛艇研發(fā)起步的中國(guó)核工業(yè)

如何實(shí)現(xiàn)擁有世界一流核電站的夢(mèng)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(hào) " 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▼

溫馨提示：我局有個(gè)能源討論群，能源相關(guān)的研究者和愛(ài)好者們別錯(cuò)過(guò)文末的加群方式哦！

開(kāi)端

上世紀(jì) 90 年代，中國(guó)二代核電技術(shù)逐漸定型并取得了驕人戰(zhàn)績(jī)。在此基礎(chǔ)上，中國(guó)核工業(yè)人萌發(fā)了自主研發(fā)百萬(wàn)千瓦級(jí)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(zhēng)論聲充斥著整個(gè)樓道。

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

或許那時(shí)，他們誰(shuí)也沒(méi)有預(yù)料到

這就是" 華龍一號(hào) " 孕育的起點(diǎn)

（橫屏，圖：中核集團(tuán) - 核動(dòng)力院）▼

從那一年開(kāi)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(wàn)千瓦，機(jī)型確定為 CNP1000，隨后開(kāi)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(guó)家環(huán)保總局核安全中心對(duì)《CNP1000 核電廠初步安全分析報(bào)告》進(jìn)行了預(yù)審評(píng)。審評(píng)認(rèn)為：CNP1000 設(shè)計(jì)比國(guó)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

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(kāi)展了一系列工作。

2010 年 4 月，CP1000 通過(guò)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)組織的國(guó)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(guó)家核安全局已經(jīng)受理以福清核電 5、6 號(hào)為項(xiàng)目背景 CP1000 安全審評(píng)工作，第一次初步安全分析報(bào)告對(duì)話會(huì)在同年 2 月 28 日、3 月 1 日兩天召開(kāi)。此時(shí)，福清現(xiàn)場(chǎng)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(hào)機(jī)組澆灌第一罐混凝土。

2011 年，福清現(xiàn)場(chǎng)負(fù)挖

如果沒(méi)有另一個(gè)意外

我們見(jiàn)到的不一定是今天的 " 華龍一號(hào) " 了

（圖：中核集團(tuán) - 福清核電）▼

一切都在按部就班進(jìn)行，我國(guó)自主百萬(wàn)千瓦級(jí)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(jí)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(guó)家提出今后國(guó)內(nèi)新建核電站必須以世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)審查，并滿足三代核電技術(shù)要求。

中核集團(tuán)中國(guó)核電工程有限公司作為 " 華龍一號(hào) "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(guó)有企業(yè)，140 余家民營(yíng)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(guó)自主三代核電技術(shù)。

2012 年 3 月的核安全峰會(huì)上，中國(guó)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。

攻關(guān)

為應(yīng)對(duì)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(guó)家最新核安全法規(guī)要求，研發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)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(shù)立我國(guó)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(guó)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(guó)家能源局和國(guó)家核安全局的指導(dǎo)下，為步調(diào)一致開(kāi)拓國(guó)際核電市場(chǎng)，包括中核集團(tuán) ACP1000 在內(nèi)的國(guó)內(nèi)百萬(wàn)千瓦級(jí)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行融合，形成我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電技術(shù) HPR1000 ——" 華龍一號(hào) "。

經(jīng)歷了諸多 " 從無(wú)到有 " 的突破

" 華龍一號(hào) " 橫空出世的這一刻

其實(shí)是過(guò)去 30 余年積累的集大成

（圖：中核集團(tuán)）▼

2014 年 8 月 22 日，國(guó)家能源局和國(guó)家核安全局聯(lián)合專家評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)了 " 華龍一號(hào) " 總體技術(shù)方案。而這只是走出了 " 華龍一號(hào) " 的 " 萬(wàn)里長(zhǎng)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(guó)自主三代核電技術(shù) " 華龍一號(hào) " 首堆示范工程——中核集團(tuán)福清核電站 5 號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工建設(shè)。當(dāng)年 12 月，6 號(hào)機(jī)組也正式開(kāi)工建設(shè)。

福清核電 5 號(hào)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(hào) " 全球首堆示范工程福清核電 5 號(hào)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(hào)機(jī)組提前 10 天實(shí)現(xiàn)穹頂?shù)跹b，兩臺(tái)機(jī)組均已全面進(jìn)入設(shè)備安裝階段。

6 號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆廠房穹頂?shù)跹b

2017 年 11 月 6 日，" 華龍一號(hào) " 核電項(xiàng)目首臺(tái)發(fā)電機(jī)通過(guò)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(guó) " 華龍一號(hào) " 首臺(tái)發(fā)電機(jī)自主研制成功。

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

5RX 壓力容器開(kāi)始吊裝

（圖：中核集團(tuán) - 中核工程）▼

創(chuàng)新

在多方面共同協(xié)作推進(jìn)下，" 華龍一號(hào) " 迎來(lái)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(hào) " 全球首堆——中核集團(tuán)福清核電 5 號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功。

這標(biāo)志著中國(guó)打破了國(guó)外核電技術(shù)壟斷，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列。那么，" 華龍一號(hào) " 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(hào) " 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(hào)機(jī)組首爐裝料

（左滑查看更多，圖：中核集團(tuán) - 中核工程 & 福清核電）▼

" 華龍一號(hào) " 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(hào) " 主泵

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(duì)于外部災(zāi)害的抵御能力。

反應(yīng)堆壓力容器

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(guó)芯。它完全滿足18 個(gè)月甚至更長(zhǎng)換料周期的高燃耗要求，滿足0.3g 抗震要求，也可以兼容國(guó)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(shí)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(guó)核工業(yè)人通過(guò) " 華龍一號(hào) " 的研發(fā)設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)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(hào) " 型號(hào)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(hào) " 全球首堆——中核集團(tuán)福清核電 5 號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。

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

" 華龍一號(hào) " 出海成功！

（橫屏，圖：中核集團(tuán) - 中國(guó)中原）▼

2022 年 3 月 25 日，" 華龍一號(hào) " 示范工程第 2 臺(tái)機(jī)組——中核集團(tuán)福清核電 6 號(hào)機(jī)組正式具備商運(yùn)條件，這意味著自開(kāi)工不到七年，至此 " 華龍一號(hào) " 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(hào) " 示范工程全面建成后，兩臺(tái)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(wàn)噸、減少二氧化碳排放 1632 萬(wàn)噸，相當(dāng)于植樹(shù)造林 1.4 億棵，對(duì)優(yōu)化我國(guó)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(hào)機(jī)組 " 全家福 "

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(yíng)→發(fā)電及后處理"，" 華龍一號(hào) " 的歷程明顯占了前五處。

使用 " 華龍一號(hào) " 技術(shù)的

福清核電 5、6 號(hào)機(jī)組

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

（橫屏，圖：中核集團(tuán) - 核地研院）▼

中國(guó)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。

（左滑查看更多，圖：中核集團(tuán) - 核地研院）▼

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

這里有著" 北山一號(hào) "TBM——

全球首臺(tái)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）▼