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核电丨从二代到三代:让电更安全更清洁

2020-09-28 12:09:16 中国电力新闻网   作者: 张红妍  

9月21日,由国家电力投资集团有限公司上海核工程研究设计院(以下简称“上海核工院”)负责建造管理的全球首堆AP1000三代核电非能动依托项目三门1号机组商运满两周年。截至目前,三门1号机组共发出“绿电”185亿千瓦时,约占浙江省用电量2%,减少发电用煤约570万吨,减少温室气体二氧化碳排放量约1460万吨,相当于造林2.4万公顷。WANO(世界核电运营者协会)官方数据显示,截至2019年底,三门1号机组和海阳1号机组WANO综合指标得分100分,并列世界第一,海阳1、2号机组首次换料大修相继创造国内和国际百万千瓦核电机组最短工期纪录。三门、海阳非能动依托项目各项性能指标达到世界先进水平,标志着我国完整掌握三代核电工程建设能力。

近日,上海核工院再传来喜讯,由该院自主研发的中国自主核电技术品牌、世界先进三代核电型号“国和一号”研发设计完成,并将于9月28日发布“国和一号”品牌,这标志着我国核电技术自主实现了从“二代”到“三代”的真正跨越。

更安全更清洁更高效

核电站是利用原子核裂变的能量进行发电的电站。20世纪90年代,世界核电业界进一步提高了核电站的安全性要求,通常把满足美国用户要求文件(URD)或欧洲用户要求(EUR)的核电机组称为三代核电机组。

由上海核工院自主研发的“国和一号”是三代核电站的代表,基于多层防御体系并系统性地应用非能动和简化理念,减少了设备和部件,依靠重力、温差和气体膨胀等自然力驱动安全系统,事故发生72小时内无须人工干预,发生严重事故概率降低100倍。“国和一号”经过了完整的试验验证,包括新建22个台架,完成17项试验共887个工况,完成了堆芯熔融、安全壳冷却等6大试验课题,建成了一批具有世界先进水平的综合配套试验设施,支撑型号安全审评,确保绝对安全。2016年2月,“国和一号”通过我国史上范围最广、内容最深的联合安全审评;2016年4月,通过国际原子能机构通用安全审评,获得国际认可。

作为大规模替代传统化石能源的基荷电源,核能具有清洁无碳、能量密度大、供给可靠性高的特点,1千克核燃料全部裂变释放的能量相当于2700吨标煤完全燃烧释放的能量,不会产生二氧化硫、二氧化碳、氢氮化物等环境污染物。一台“国和一号”机组年发电量可满足2280万居民的用电需求,与同等规模燃煤电站相比,每年减排二氧化碳900万吨、二氧化硫3.9万吨、烟尘0.5万吨,相当于造林1.5万公顷,释放3900万吨氧气。

“国和一号”打破多项技术垄断,关键设备、关键材料全部实现自主化设计和国产化制造,设备整体国产化率达到90%以上,批量化后工程造价还能再降低20%左右,具有国际竞争力。结合三门、海阳依托项目建设经验反馈,应用简化设计和模块化理念,减少了材料数量和工程量,增加了土建与安装的平行作业,批量化后缩短建造工期。设计寿命60年,机组额定功率大,换料周期长,使机组年发电量大大增加,简化设计减少维修工作量,降低运行维修费用。使用先进核燃料,提高燃耗深度,减少燃料加工、运输和乏燃料处理数量及费用。

画得出造得了管得好

50年来,上海核工院已成为我国核电自主化的关键力量。2019年8月9日,按照党中央、国务院的决策部署,国家电投全面深化核能体制、机制改革,组建核能技术创新与工程建设平台,成立新国家核电(上海核工院)。

聚焦“世界一流研发”,上海核工院以型号为驱动,积极推动“国和”系列核电以及先进小堆型号开发和优化,做强供给侧,引导需求侧;聚焦关键技术以及前端技术研究,加大自主投入,进一步推动设计数字化、设备国产化、运维智能化,并布局研究堆联合建设、聚变堆联合研发;落实国家电投与上海市的战略合作协议,全面强化国家电投核能产业创新中心建设,创建国家级先进核能技术创新中心,推动先进核能技术研发与成果应用,更好地把建设创新型国家战略落实到核能领域。

聚焦“世界一流AE”,上海核工院发挥设计、建造一体化效能,成为中国乃至世界核能项目建设的重要力量。以“国家核电”平台为主体,认真借鉴依托项目工程建设管理的宝贵实践,集研发、设计、采购、建造、调试于一体,具有完整的核岛全岛设计能力,实现以设计为龙头的EPCS完全贯通,努力成为国内建设能力最强和具有全球竞争力的一流核能总承包企业,并以更加安全、最高质量、最好管理,建成“国和一号”工程,确保核能项目卓越交付。

从核电到核能到未来

以“建设世界一流核能技术创新与工程建设平台公司”为目标,新的国家核电(上海核工院)加快核电向核能的拓展与综合利用,全面融入数字化、智慧化发展大势。

上海核工院认真贯彻落实习近平总书记关于“推进北方地区冬季清洁供暖”和“坚决打赢蓝天保卫战”的重要指示,在海阳核电成功实现抽汽供热、圆满完成首个供暖季的同时,按照“更安全、更经济、更数字智能、更和谐”的理念,成功研发了一体化核能供热小堆,对缓解我国煤炭供应压力、推动能源结构多元化发展、清洁供暖保障民生具有重要意义。全面建设覆盖核电建设全领域业务的智慧工程平台,打造了NUPOWER以及智慧工地两大系统,实现数字化工程和数字化交付。目前,智慧工程平台已完成第一阶段部署,并应用于“国和一号”示范项目。

从“二代”到“三代”,是我国核电整体升级换代的过程,“安全、清洁、高效”始终是核电追求的目标。上海核工院50年的历程,浓缩了中国核电自主化乃至国家工业体系的整体发展,从“跟跑”到“并跑”,我们一直在路上。而核能,已点亮万家,连接你我,改变世界。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 核电 安全

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