福建，有一個核工程！每日熱訊

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NO.2431- 中國三代核電

作者：杔格

校稿：辜漢膺 / 編輯：汑洛

【致謝】本文內(nèi)容得到了 " 中國核工業(yè)集團有限公司 "、" 國資小新 " 以及 " 中核集團宣傳文化中心 " 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 100%。這就是《許你萬家燈火》——首部全景反映我國核電工業(yè)發(fā)展歷程的電視劇。

《許你萬家燈火》極具年代感，這是因為取景地之一是中國核動力的發(fā)源地——九〇九基地。

中國第一代核潛艇研發(fā)實驗基地

也是中國核動力研究設(shè)計院的前身

（四川樂山，圖：中核集團 - 核動力院）▼

劇組在基地里面內(nèi)置景，1:1 復(fù)刻了主要場景十余個，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、零號點、醫(yī)院、圖書館、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《許你萬家燈火》的創(chuàng)作題材，便是中國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)—— " 華龍一號 "。

從核潛艇研發(fā)起步的中國核工業(yè)

如何實現(xiàn)擁有世界一流核電站的夢想？

（橫屏，圖：中核集團 - 福清核電）▼

今年，3 月 25 日正是 " 華龍一號 " 示范工程已經(jīng)全面建成投運整整一周年的日子。

這個示范工程便位于福建福清核電站▼

溫馨提示：我局有個能源討論群，能源相關(guān)的研究者和愛好者們別錯過文末的加群方式哦！

開端

上世紀 90 年代，中國二代核電技術(shù)逐漸定型并取得了驕人戰(zhàn)績。在此基礎(chǔ)上，中國核工業(yè)人萌發(fā)了自主研發(fā)百萬千瓦級核電技術(shù)的念頭。

秦山二期核電站

（圖：中核集團 - 中核工程）▼

1996 年，一個靜謐的午后，在核動力院老基地一棟辦公樓里，一陣陣激烈的爭論聲充斥著整個樓道。

原來，十幾個技術(shù)人員正聚集在一間辦公室里，討論著中國自主百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)。

或許那時，他們誰也沒有預(yù)料到

這就是" 華龍一號 " 孕育的起點

（橫屏，圖：中核集團 - 核動力院）▼

從那一年開始，核動力院在 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 萬千瓦，機型確定為 CNP1000，隨后開展了論證、設(shè)計，完成了一系列關(guān)鍵性驗證性試驗。

2005 年 10 月，原國家環(huán)?？偩趾税踩行膶Α禖NP1000 核電廠初步安全分析報告》進行了預(yù)審評。審評認為：CNP1000 設(shè)計比國內(nèi)同類核電技術(shù)在安全方面的設(shè)計更加全面和周到，將 CNP1000 核電技術(shù)定位于 " 二代改進型 " 核電技術(shù)是準確和符合實際的，經(jīng)局部設(shè)計改進后具備上工程的條件。

CNP1000 核電站概念圖

直至 2007 年 4 月，中核集團將 CNP1000 更名為CP1000，在前期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，開展了一系列工作。

2010 年 4 月，CP1000 通過中國核能行業(yè)協(xié)會組織的國內(nèi)專家審查，獲得業(yè)界認可，完全具備上工程的所有條件。2011 年，國家核安全局已經(jīng)受理以福清核電 5、6 號為項目背景 CP1000 安全審評工作，第一次初步安全分析報告對話會在同年 2 月 28 日、3 月 1 日兩天召開。此時，福清現(xiàn)場負挖已經(jīng)啟動，預(yù)計當年年底實現(xiàn)福清 5 號機組澆灌第一罐混凝土。

2011 年，福清現(xiàn)場負挖

如果沒有另一個意外

我們見到的不一定是今天的 " 華龍一號 " 了

（圖：中核集團 - 福清核電）▼

一切都在按部就班進行，我國自主百萬千瓦級核電即將落地成為現(xiàn)實。2011 年 3 月 11 日，東日本發(fā)生的里氏 9.0 級巨大地震引發(fā)的海嘯，徹底改變了這一切。當時世界上最大的在役核電站——福島核電站，發(fā)生事故。

當年的事故，其影響持續(xù)至今

（圖：Google Maps）▼

在此背景下，國家提出今后國內(nèi)新建核電站必須以世界最高安全標準來審查，并滿足三代核電技術(shù)要求。

中核集團中國核電工程有限公司作為 " 華龍一號 "研發(fā)設(shè)計牽頭單位，攜手核動力院等 17 家科研院所、高校，58 家國有企業(yè)，140 余家民營企業(yè)，帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈 5300 多家企業(yè)，全力沖擊我國自主三代核電技術(shù)。

2012 年 3 月的核安全峰會上，中國宣布 "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)對世界核電發(fā)展數(shù)十年未有之大變局，中核集團啟動核電技術(shù)重點科技專項攻關(guān)，在 CP1000 工程設(shè)計的基礎(chǔ)上，消化吸收引進三代核電技術(shù)，充分考慮日本福島核事故后的經(jīng)驗反饋，依據(jù)國家最新核安全法規(guī)要求，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)——ACP1000。

ACP1000 肩負著帶動核電相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)提升、實現(xiàn)工程化應(yīng)用、真正樹立我國自主核電品牌、實現(xiàn)核電 " 走出去 " 目標的使命，被視為中國占領(lǐng)核電技術(shù)制高點的重要標志性工程。

2013 年 4 月，在國家能源局和國家核安全局的指導(dǎo)下，為步調(diào)一致開拓國際核電市場，包括中核集團 ACP1000 在內(nèi)的國內(nèi)百萬千瓦級相關(guān)技術(shù)進行融合，形成我國自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電技術(shù) HPR1000 ——" 華龍一號 "。

經(jīng)歷了諸多 " 從無到有 " 的突破

" 華龍一號 " 橫空出世的這一刻

其實是過去 30 余年積累的集大成

（圖：中核集團）▼

2014 年 8 月 22 日，國家能源局和國家核安全局聯(lián)合專家評審?fù)ㄟ^了 " 華龍一號 " 總體技術(shù)方案。而這只是走出了 " 華龍一號 " 的 " 萬里長征第一步 "，想要工程實現(xiàn)落地，還要歷經(jīng)項目施工各節(jié)點的諸多磨煉。

2015 年 5 月 7 日，是一個特別的日子，中國自主三代核電技術(shù) " 華龍一號 " 首堆示范工程——中核集團福清核電站 5 號機組正式開工建設(shè)。當年 12 月，6 號機組也正式開工建設(shè)。

福清核電 5 號機組核島澆筑第一罐混凝土

歷史性時刻（圖：中核集團 - 福清核電）▼

2017 年 5 月 26 日，" 華龍一號 " 全球首堆示范工程福清核電 5 號機組提前 15 天實現(xiàn)穹頂?shù)跹b，打破全球首堆必拖的 " 魔咒 "。2018 年 3 月 21 日，6 號機組提前 10 天實現(xiàn)穹頂?shù)跹b，兩臺機組均已全面進入設(shè)備安裝階段。

6 號機組反應(yīng)堆廠房穹頂?shù)跹b

2017 年 11 月 6 日，" 華龍一號 " 核電項目首臺發(fā)電機通過了 " 型式試驗 "，全部指標達到和優(yōu)于設(shè)計要求，標志著我國 " 華龍一號 " 首臺發(fā)電機自主研制成功。

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

5RX 壓力容器開始吊裝

（圖：中核集團 - 中核工程）▼

創(chuàng)新

在多方面共同協(xié)作推進下，" 華龍一號 " 迎來一個具有節(jié)點性的時間。2020 年 11 月 27 日 0 時 41 分，" 華龍一號 " 全球首堆——中核集團福清核電 5 號機組首次并網(wǎng)成功。

這標志著中國打破了國外核電技術(shù)壟斷，正式進入核電技術(shù)先進國家行列。那么，" 華龍一號 " 具體有多先進呢？

堆內(nèi)構(gòu)件

（圖：中核集團 - 中核工程）▼

不同于其他核電，" 華龍一號 " 獨創(chuàng)性地采用 177 堆芯設(shè)計，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 號機組首爐裝料

（左滑查看更多，圖：中核集團 - 中核工程 & 福清核電）▼

" 華龍一號 " 獨創(chuàng)性地采用能動加非能動安全設(shè)計理念，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 " 主泵

核島設(shè)計全面提升抗震能力，采用單堆布置設(shè)計，有利于減少機組間相互影響，提高核電選址靈活性。

單堆布置

（橫屏，圖：中核集團 - 中核工程）▼

核島關(guān)鍵廠房外墻采用抗大飛機撞擊設(shè)計，在假想的大飛機撞擊事故發(fā)生時，可以確保反應(yīng)堆的安全性。

蒸汽發(fā)生器

（圖：中核集團 - 核動力院）▼

反應(yīng)堆廠房采用雙層安全殼設(shè)計，為放射性物質(zhì)的包容提供了額外的屏障，強化了反應(yīng)堆對于外部災(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)，真正實現(xiàn)了核反應(yīng)堆的中國芯。它完全滿足18 個月甚至更長換料周期的高燃耗要求，滿足0.3g 抗震要求，也可以兼容國內(nèi)二代改進型核電機組的堆芯結(jié)構(gòu)。

燃料包殼采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的N36 先進鋯合金

具有優(yōu)良的熱工水力性能和機械性能

（圖：中核集團 - 中核建中）▼

多點突破、水到渠成，量變形成質(zhì)變，在諸多單點先進創(chuàng)新技術(shù)的加持下，中國核工業(yè)人通過 " 華龍一號 " 的研發(fā)設(shè)計和建設(shè)過程，實現(xiàn)了一個重大戰(zhàn)略目標——建立了一套完整的、涵蓋核電廠全周期的 " 華龍一號 " 型號標準體系，并優(yōu)化完善了 " 通用為主、專用為輔 " 的現(xiàn)行壓水堆核電標準體系。

構(gòu)建完整自主的核電標準體系，頗為不易

同時也成功研發(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 - 核動力院）▼

2021 年 1 月 30 日，" 華龍一號 " 全球首堆——中核集團福清核電 5 號機組投入商業(yè)運行。

2021 年 5 月 20 日（當?shù)貢r間），" 華龍一號 " 海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核電 2 號機組正式進入商業(yè)運行。

" 華龍一號 " 出海成功！

（橫屏，圖：中核集團 - 中國中原）▼

2022 年 3 月 25 日，" 華龍一號 " 示范工程第 2 臺機組——中核集團福清核電 6 號機組正式具備商運條件，這意味著自開工不到七年，至此 " 華龍一號 " 示范工程全面建成投運。

已經(jīng)整整一年了

（橫屏，圖：中核集團 - 福清核電）▼

" 華龍一號 " 示范工程全面建成后，兩臺機組年發(fā)電量近 200 億度，相當于每年減少標準煤消耗 624 萬噸、減少二氧化碳排放 1632 萬噸，相當于植樹造林 1.4 億棵，對優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、推動綠色低碳發(fā)展、助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標具有重要意義。

福建福清核電 1-6 號機組 " 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)及運營→發(fā)電及后處理"，" 華龍一號 " 的歷程明顯占了前五處。

使用 " 華龍一號 " 技術(shù)的

福清核電 5、6 號機組

與此同時，中國也有著一項不亞于 " 華龍一號 " 的工程正在建設(shè)中，這就是中國北山地下實驗室。

（橫屏，圖：中核集團 - 核地研院）▼

中國北山地下實驗室建成后，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驗室。

（左滑查看更多，圖：中核集團 - 核地研院）▼

這項位于中國西北地區(qū)的重大工程，在荒原之中也書寫著自己的傳奇。

這里有著" 北山一號 "TBM——

全球首臺大坡度螺旋隧道硬巖掘進機

（橫屏，圖：中核集團 - 核地研院）▼