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全球首個(gè)陸上商用模塊化小堆玲龍一號(hào)開工建設(shè)

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-07-16 00:00:00

7月13日,中核集團(tuán)海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程(小堆示范項(xiàng)目)在海南昌江核電現(xiàn)場(chǎng)正式開工,至此,該項(xiàng)目成為全球首個(gè)開工的陸上商用模塊化小堆,標(biāo)志著我國(guó)在模塊化小型堆技術(shù)上走在了世界前列。這是中核集團(tuán)和海南省積極貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記“七一”重要講話精神以及關(guān)于海南自由貿(mào)易港建設(shè)系列重要批示指示精神的重要舉措,是中核集團(tuán)積極踐行國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的又一重大成果,同時(shí)也是落地中核集團(tuán)與海南省政府戰(zhàn)略合作協(xié)議的良好實(shí)踐。

自主創(chuàng)新是核工業(yè)的靈魂,也是核工業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。小堆示范項(xiàng)目采用中核集團(tuán)玲龍一號(hào)(ACP100)技術(shù)。該技術(shù)是中核集團(tuán)通過十余年自主研發(fā)并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能模塊化小型壓水堆堆型,是繼中核集團(tuán)三代核電華龍一號(hào)后的又一自主創(chuàng)新重大成果。2016年,玲龍一號(hào)成為全球首個(gè)通過國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全審查的小型堆。

區(qū)別于傳統(tǒng)核電技術(shù),模塊式小型堆技術(shù)具有小型化、模塊化、一體化、非能動(dòng)的特點(diǎn),安全性高,建造周期短,部署靈活,可以作為清潔的分布式能源,供電的同時(shí)可滿足海水淡化、區(qū)域供暖/冷、工業(yè)供熱等多種用途,適用于園區(qū)、海島、礦區(qū)、高耗能企業(yè)自備能源等多種場(chǎng)景應(yīng)用。

玲龍一號(hào)發(fā)電功率12.5萬(wàn)千瓦,建成后年發(fā)電量可達(dá)10億千瓦時(shí),滿足52.6萬(wàn)戶家庭生活所需。它的推廣應(yīng)用可以大大減少我國(guó)化石能源的消耗、促進(jìn)節(jié)能減排,對(duì)于推動(dòng)核電安全發(fā)展和自主創(chuàng)新,為海南自貿(mào)港和生態(tài)文明示范區(qū)建設(shè)提供綠色能源保障具有重要意義。

海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程由中國(guó)核電全資控股,其建設(shè)必將使小型堆技術(shù)得到全方位實(shí)施及驗(yàn)證,加速提升我國(guó)在模塊式小型堆領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力,為后續(xù)規(guī)?;?、批量化建設(shè)奠定基礎(chǔ),鞏固我國(guó)在這一領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì),形成我國(guó)自主的堆型品牌。

核電作為一種安全、清潔、高效能源,不僅是助力我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效資源,還與綠色生態(tài)的海南相得益彰。目前,中核集團(tuán)在海南已建成我國(guó)最南端的核電基地,昌江核電等一批電力項(xiàng)目建成投產(chǎn),扭轉(zhuǎn)了電力長(zhǎng)期短缺的局面。按單臺(tái)65萬(wàn)千瓦核電機(jī)組年發(fā)電量50億度計(jì)算,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤150萬(wàn)噸,減排374萬(wàn)噸二氧化碳和2.9萬(wàn)噸二氧化硫,相當(dāng)于每3年再造一座五指山森林公園,為海南綠色崛起提供有力支撐。

科普小貼士

一、什么叫小型堆?和華龍一號(hào)相比有什么區(qū)別?

按照國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的定義,小型堆是指電功率30萬(wàn)千瓦以下的反應(yīng)堆。華龍一號(hào)的電功率是100萬(wàn)千瓦遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小型堆的功率范圍,采用分散布置的反應(yīng)堆。玲龍一號(hào)的電功率是12.5萬(wàn)千瓦,采用的是一體化布置。

二、我們既然已經(jīng)全面掌握了華龍一號(hào)這樣的三代大型反應(yīng)堆的技術(shù),為何還要開發(fā)玲龍一號(hào)這種小型堆?

與華龍一號(hào)這樣的三代大型反應(yīng)堆主要用于核能發(fā)電不同,玲龍一號(hào)主要是核能綜合利用,玲龍一號(hào)除了可以發(fā)電以外,還可實(shí)現(xiàn)核能的多用途,比如可以給城市供熱、提供工業(yè)蒸汽、海水淡化、石油開采等不同需求,適用于園區(qū)、海島、礦區(qū)、高耗能企業(yè)自備能源等多種場(chǎng)景應(yīng)用。

三、小型堆的技術(shù)研發(fā)是否能夠借鑒大型反應(yīng)堆的技術(shù)?和大型反應(yīng)堆相比,是否更加簡(jiǎn)單?

小堆大堆都屬于壓水堆技術(shù),采用了相同的冷卻劑和燃料組件形式。但小堆也有其獨(dú)特之處,玲龍一號(hào)最突出的特征是一體化設(shè)計(jì)、模塊化建造和完全非能動(dòng)的安全系統(tǒng)。

“反應(yīng)堆是一個(gè)模塊,整個(gè)反應(yīng)堆主設(shè)備在工廠就裝好了,運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行安裝和調(diào)試。”模塊化的建造安裝,帶來(lái)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是可以縮短現(xiàn)場(chǎng)的施工時(shí)間,縮短建造工期。

四、玲龍一號(hào)是從何時(shí)開始研發(fā)的?在這期間攻克了哪些難題?它的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)理念、創(chuàng)新能力體現(xiàn)在哪些方面?

中核集團(tuán)對(duì)小堆的研發(fā)自2010年正式啟動(dòng),將其列入集團(tuán)公司的重大科研專項(xiàng)。

“因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)的堆差別大,所以創(chuàng)新的程度和技術(shù)跨度大。玲龍一號(hào)是完全從頭開始的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)。圍繞這一開創(chuàng)性的堆型,中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院開展了反應(yīng)堆熱工水力、安全系統(tǒng)驗(yàn)證、力學(xué)性能等試驗(yàn),研發(fā)了包括主泵、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流蒸汽發(fā)生器等多項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備,并建設(shè)了全亞洲最大的非能動(dòng)安全系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,使玲龍一號(hào)的安全性得到了充分的驗(yàn)證。在研發(fā)過程中形成大量實(shí)用新型和發(fā)明專利,正是因?yàn)橥ㄟ^大量的研究,自主的研究,自己的創(chuàng)新研發(fā),這樣才形成了現(xiàn)在的小型堆,全球首個(gè)能夠商用的小型模塊化堆。

五、玲龍一號(hào)的安全性如何?在保障安全性上有哪些獨(dú)特的設(shè)計(jì)?

玲龍一號(hào)功率小、源項(xiàng)少,應(yīng)急計(jì)劃區(qū)可以控制在廠區(qū)邊界內(nèi),技術(shù)上可實(shí)現(xiàn)不需要場(chǎng)外應(yīng)急干預(yù),可以靠近城鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)部署。

玲龍一號(hào)采用“固有安全加非能動(dòng)安全”的設(shè)計(jì)理念,通過設(shè)計(jì)消除多種潛在事故,具有更高的固有安全性。玲龍一號(hào)采用完全非能動(dòng)安全系統(tǒng),利用自然現(xiàn)象確保反應(yīng)堆的安全,事故后可以長(zhǎng)期不需要人為干預(yù)。

六、玲龍一號(hào)適用于哪些場(chǎng)景?未來(lái)的應(yīng)用前景如何?如果未來(lái)要把它安裝在船上甚至汽車上,在技術(shù)上還要進(jìn)行哪些突破?

玲龍一號(hào)可用于城市采暖供熱、工業(yè)供汽、核能海水淡化、熱電汽三聯(lián)產(chǎn)等應(yīng)用場(chǎng)景。

玲龍一號(hào)穩(wěn)定性好,可作為基荷能源,與風(fēng)電、光伏相互補(bǔ)充,聯(lián)合構(gòu)建分布式清潔能源體系。玲龍一號(hào)可用于發(fā)展中國(guó)家、小電網(wǎng)、島嶼開發(fā)和燃煤熱電機(jī)組替代等應(yīng)用前景,沙特、阿聯(lián)酋、約旦、印尼、泰國(guó)等發(fā)展中國(guó)家對(duì)小堆有濃厚興趣。

七、我國(guó)核電整體發(fā)展水平如何?在應(yīng)對(duì)碳達(dá)峰、實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)上,核能將發(fā)揮怎樣的作用和價(jià)值?

截止到今年6月底,我國(guó)共建成核電機(jī)組51臺(tái),在建核電機(jī)組算上本次開工的小堆項(xiàng)目共計(jì)19臺(tái)。其中,中核集團(tuán)建成核電機(jī)組24臺(tái),在建核電機(jī)組8臺(tái)。

我國(guó)核電經(jīng)過了30多年的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了核電機(jī)組的批量化、規(guī)?;l(fā)展,隨著我國(guó)自主研發(fā)的三代核電技術(shù)華龍一號(hào)全球首堆福清5號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)商運(yùn),我國(guó)已成功進(jìn)入世界核電技術(shù)領(lǐng)先行列,實(shí)現(xiàn)了由跟跑到并跑的跨越式發(fā)展。但在全國(guó)電力總裝機(jī)容量上較世界平均水平仍低約14個(gè)百分點(diǎn),具有較大的發(fā)展空間。

核能發(fā)電是一種低排放、高效率的新型能源,具有安全友好、綠色低碳、經(jīng)濟(jì)高效等多重優(yōu)勢(shì)。每臺(tái)玲龍一號(hào)機(jī)組每年發(fā)電相當(dāng)于減少二氧化碳排放88萬(wàn)噸,相當(dāng)于植樹造林750萬(wàn)棵。安全積極有序的批量發(fā)展核電,可以連續(xù)、穩(wěn)定的承擔(dān)碳達(dá)峰碳中和任務(wù),助力我國(guó)深入推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。

來(lái)源:中核集團(tuán)

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