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三代核電技術(shù)的中國品牌:“國和一號”

光明日報發(fā)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(tuán)有限公司正式發(fā)布我國三代核電自主化標(biāo)志性成果“國和一號”——通過三代核電自主化,我國正在實現(xiàn)對國際最高水平的趕超。

  山東榮成的冬天,寒風(fēng)凜冽,空氣濕冷。

  “國和一號”拼裝現(xiàn)場,廖正友正在一項一項地進(jìn)行著安全排查,不容放過任何一個細(xì)節(jié)。他是中國核工業(yè)二三建設(shè)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(fā),600多家單位、31000余名技術(shù)人員參與,累計形成知識產(chǎn)權(quán)成果超過7600項,設(shè)備國產(chǎn)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(chuàng)新。“‘國和一號’打破了多項材料及設(shè)備制造技術(shù)壟斷,主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等關(guān)鍵設(shè)備材料全部實現(xiàn)自主化設(shè)計和國產(chǎn)化制造。”大型先進(jìn)壓水堆核電站國家科技重大專項總設(shè)計師、國家電力投資集團(tuán)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(jù)以前與外方的合作協(xié)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(chǎn)權(quán)。

  135萬千瓦,對非能動安全和主要設(shè)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(shè)計、研制和試驗的能力——不掌握核心技術(shù),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(shè)計與安全分析軟件到“中樞系統(tǒng)”核電儀控,再到電纜、儀表等遍布核島各處的“血管”“神經(jīng)”……三代核電自主化技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊在關(guān)鍵核心技術(shù)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(guān)聯(lián)?

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

  還有一個數(shù)字你該了解:核電技術(shù)從二代跨越到三代,安全水平提高100倍。

  這是安全性質(zhì)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(jié)構(gòu),兩層鋼板內(nèi)部填充高性能、高強度的混凝土,縱使臺風(fēng)、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(gòu)成的內(nèi)部安全保護(hù):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(zhì)牢牢包裹住。

  而作為三代非能動核電特殊標(biāo)志的頂部“帽子”,實際上是一個大水箱,代表著最關(guān)鍵的核安全設(shè)計理念——不依賴外在動力源即可運行。“把安全系統(tǒng)的水箱放在高位,一旦發(fā)生事故時,水會在重力作用下流到反應(yīng)堆堆芯或安全殼表面,自動冷卻堆芯與安全殼系統(tǒng),保證反應(yīng)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(jìn)核電技術(shù)“真經(jīng)”者,得清潔能源的未來!如今,國之重器“國和一號”的創(chuàng)新故事仍在上演,讓我們拭目以待。

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