来源:中国能源新闻网 时间:2025-05-09 14:36
中国能源新闻网记者 白宇
从福建省福州市一路驱车南下,行至福清市三山镇前薛村岐尾山前沿,即可抵达中核集团福清核电基地。
抬眼望去,基地内的六台核电机组一字排开,如钢铁巨人般巍然矗立,在碧蓝大海的环绕下,与蓝天白云交相辉映,构成一幅壮美的画卷。海风轻拂,带着海水的咸香,仿佛诉说着这里发生的沧桑巨变。
2008年,福清核电站开工建设,总投资近千亿元,让曾经的“小渔村”成为如今的清洁能源基地。2015年5月7日,福清核电5号机组核岛浇灌第一罐混凝土,标志着该机组的正式开工建设,而其也有着另一个身份——“华龙一号”全球首堆。
“华龙一号”是中核集团集数十年积累的技术优势和核电科研、设计、制造、建设与运行经验,自主研发的三代核电品牌。十年间,从第一台“华龙一号”落地福清,到打破“首堆必拖”魔咒,从示范工程两台机组荣获国家优质工程金奖,再到批量化建设稳步推进,“华龙一号”的每一项成就,无不印证着“中国方案”的可靠。
国际上安全标准最高的核电站之一
作为满足国际最高安全标准的三代核电技术,“华龙一号”在研发之初,就确立了要显著区别于既有三代堆型的研发目标,因此也注定是一场与创新为伍的旅程。
“总体而言,我们逐步实现了‘177’堆芯、能动与非能相结合的安全系统、单堆布置、防大飞机撞击、双层安全壳等自主创新研发成果。”“华龙一号”首批高级操纵员林真表示。
如针对其中的能动与非能安全系统,林真介绍:“能动系统即传统的电力驱动系统。此前大多核电站的安全设计就只有能动安全系统,因此必须依靠外部电力保障安全,一旦失去电力,整个安全系统就会陷入瘫痪。”
而“华龙一号”机组则是在非能动系统的加持下,即便失去外部电力,依然可以靠核岛顶部安装的水箱等非能动装置,让水、空气等介质靠重力、温差等自然力量将堆芯内的热量排出,确保机组的安全稳定。
“我们在‘华龙一号’最主要的三道安全屏障都设置了‘能动+非能动’安全系统,正是这一设计使其成为国际上安全标准最高的核电站之一。”林真表示。
同时,“华龙一号”采用双层安全壳设计,相当于给核电站装上了“金钟罩铁布衫”。
“双层安全壳各司其职,内层安全壳抵御高温高压,外层安全壳抵御恶意袭击,两个安全壳又互为第二道防线,真正实现‘安全壳内出事,安全壳外没事;安全壳外出事,安全壳内没事’的双重安全目标。”林真表示。
此外,“华龙一号”示范首堆的设计基准周期短,同时面临技术创新挑战大、设备管理复杂、施工管理难度大等多项挑战,要想摆脱拖期魔咒,面临诸多难题。
在此背景下,“华龙一号”团队构建了设计服务采购、施工调试深度融合等创新管理方法,在“华龙一号”首堆建设中发挥了显著的作用。
多点发力之下,“华龙一号”团队创造了国内首堆工程68.7个月的建成纪录,打破了“首堆必拖”魔咒,创造了全球三代核电机组首堆建设最短工期。
2021年1月30日,“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组成功投入商运,标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列。
2022年3月25日,同样采用“华龙一号”技术的福清核电6号机组具备商运条件,至此,“华龙一号”示范工程全面建成投运,助力我国由核电大国向核电强国跨越。
数据显示,一台“华龙一号”机组年发电量可满足一个中型城市一年的用电需求,福清核电5、6机组自建成投产以来,已累计发电近650亿千瓦时。
批量化工程进一步开展了设计优化和改进
建成投产仅仅只是开端,后续机组在发电、运行方面的情况,还需要示范工程给出答案。
数据显示,截至目前,“华龙一号”示范工程两台机组分别连续安全运行近1000天。2023年,两台机组实现全年“零非停”。世界核电运营者协会(WANO)综合指数显示,自福清核电5、6号机组正式通过竣工验收以来,两台核电机组均已实现WANO综合指数满分,标志着“华龙一号”生产运营绩效在全球范围表现卓越。
在“华龙一号”投入建设后,中核集团对“华龙一号”技术进行了一次大融合、大升级。升级后也有了全新的名字——“华龙一号”批量化工程。
2018年,中国核动力研究设计院(以下简称“核动力院”)的“华龙一号”批量化设计方案全面完成,并于2019年获得了国务院的核准后开工建设。
2025年1月1日0时17分,依然是在东海之滨,“华龙一号”批量化建设始发地——漳州核电基地1号机组投入商业运行,标志着“华龙一号”批量化建设取得重大进展。
“相较于‘华龙一号’示范工程,批量化工程进一步开展了设计优化和改进,包括反应堆功率提升、燃料管理策略改进等重要方面。”核动力院“华龙一号”批量化总设计师崔怀明表示。
对此,崔怀明还向记者举了一个例子:“我们将批量化工程的反应堆功率提升了4.4%。而一台‘华龙一号’机组每天的上网电价收入接近1000万元,也就是说,这个看似小小的提升,能让每台机组每天增加40余万元的收入。”
此外,福清5、6号机组的首循环长度(即首次换料周期)只有336天,为了提升经济性,“华龙一号”批量化工程首台机组漳州核电1号机组达到了442天,运维成本降低,机组整体效率也得以提高。
如今,不仅在漳州核电基地,采用“华龙一号”技术的核电机组在神州大地多点开花,并已实现走出国门,成为了“国家名片”。
“我们的‘对手’将来自全世界。”崔怀明表示,“尽管世界范围内的核电竞争愈发激烈,但我们对‘华龙一号’批量化工程充满信心,经济性、安全性的提升,都是‘走出去’的绝对优势。”
据了解,位于巴基斯坦卡拉奇核电站的“华龙一号”海外首个工程K2、K3项目已正式商运,两台机组每年能为当地提供清洁电力近200亿千瓦时,满足当地200万人口的年度生产和生活用电需求,相当于每年减少标准煤消耗624万吨,减少二氧化碳排放1632万吨,对优化巴基斯坦能源结构、共同应对全球气候危机具有重要意义,项目也被誉为“能源国际合作最佳实践案例”。
此外,日前浙江三门三期工程等一批核电项目获得核准,其中8台机组采用“华龙一号”技术,至此,“华龙一号”国内外在运、核准在建机组总数达41台,已成为全球在运、核准在建机组总数最多的三代核电技术。
“‘华龙一号’的成功设计建造运营,为全球提供了发展三代核电的‘中国方案’。我们将一如既往坚持安全发展、创新发展,不断提升‘华龙一号’科技创新能力和品牌建设能力,擦亮‘国家名片’,为保障国家能源安全、推动生态文明建设与经济社会发展、助力实现‘双碳’目标和中国核能走出去作出更大贡献。”福清核电总工程师贾玉强表示。
责任编辑:于彤彤