“华龙一号”批量化建设成效显著
——访中国核动力研究设计院党委书记万钢
2022-12-12白宇吴庆龄编辑曲艺
■中能传媒记者 白宇 吴庆龄/ 编辑 曲艺
据中国核能行业协会公布的数据,2021年1~12月我国规模以上工业企业累计发电量为81121.8亿千瓦时,其中运行核电机组累计发电量为4071.41 亿千瓦时,占全国累计发电量的5.02%。核电是安全、高效、稳定、可大规模应用的清洁能源,是我国优化能源结构、保障能源供给安全、应对气候变化的中坚力量。那么在“十四五”时期核电将会有怎样的发展前景?我国拥有完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”目前批量化建设情况如何?就上述热点问题,中能传媒记者专访了中国核动力研究设计院党委书记万钢。
中能传媒记者:在“双碳”目标下,核电发展前景如何?
万钢:20 世纪90 年代前后,西方发达国家主要依靠核能实现碳达峰。当前和今后,依靠核能应对全球气候变化和能源安全,已成为世界主要核电大国的重要选项。未来较长一段时期,我国应坚持积极安全有序的核电发展方针,支撑“双碳”目标尽早实现。
大力发展核电的意义重大。首先,发展核电是落实新发展理念、推动能源清洁低碳发展的重要举措,也是落实碳达峰碳中和目标的必然选择。同时,核电科技含量高、投资拉动大,是一个国家科技水平和工业发展水平的集中体现。加快发展核电,既有利于提升科技创新能力,也有利于扩大有效投资,带动核工业相关产业发展,拉动装备制造业转型升级、加快向中高端迈进,有利于加快构建新发展格局、推动国内大循环高质量发展。另外,加快推动“华龙一号”等自主核电品牌“走出去”开拓国际市场,也有利于更好地统筹国内国际双循环,提升核工业的国际竞争力,带动装备制造等相关产业“走出去”。出口一台“华龙一号”核电机组,相当于出口30万辆小汽车,全寿命周期能够产生千亿元的产值,能够创造15 万个就业机会。
核电是统筹发展和减排的重要选项。近两年,我国能源短缺有由小范围临时性向大范围长时间蔓延的趋势。“十三五”期间,我国可用电源装机容量增速远低于用电负荷增速,电力负荷平衡逐年趋紧。假设“十四五”期间我国用电负荷增速为5%,风光装机容量达到12 亿千瓦,储能装机达到3000 万千瓦以上,预计“十四五”末冬季用电缺口将高达3.7 亿千瓦,能源供需不平衡将进一步加剧,尤其是华中地区。核电是当前乃至未来一段时间内唯一可大规模替代化石能源的零碳基荷电源,是增强能源安全的关键选项。
另外,经过几十年的发展,目前我国核电发展水平已经进入世界第一方阵。我国核电装机规模全球第三、在建规模全球第一,是全球最大、最活跃的核电市场国家,也是推动三代、四代核电创新发展的主要国家。同时,目前国内核电产业具有较为严格的研发、设计、建造以及安全监管流程,进一步夯实了我国核电安全运行的基石。我们自己的三代核电技术“华龙一号”采取了更为先进、安全的技术,这也为我国核电发展增添了一份保障。
中能传媒记者:刚刚您也提到了我国的三代核电技术“华龙一号”。据了解,“华龙一号”的研发工作可追溯至20世纪90年代,您可否简单介绍其诞生及发展历程?“华龙一号”在技术上具有哪些优势?
万钢:“华龙一号”是我国完全具备自主产权的三代核电技术,是我国核电走向世界的“国家名片”,其实“华龙一号”的发展也伴随着我国核电产业共同前行。1991年12月15日0时15分,秦山核电成功并网发电,结束了中国大陆无核电的历史。随后大亚湾核电站、秦山二期相继并网发电。到1996 年左右,核动力院开始准备研发我国自己的百万千瓦级核电技术,到20 世纪90 年代末,核动力院启动了CNP1000 研发工作。经过反复论证,提出以“177 堆芯”为特征,拥有自主知识产权的百万千瓦级三环路压水堆品牌,这就是“华龙一号”诞生的源头。
“华龙一号”的发展历程主要经历了三个阶段:百万千瓦级压水堆核电机组CNP1000、二代改进型百万千瓦级压水堆核电机组CP1000 以及三代核电技术ACP1000(“华龙一号”)。一路走来,核动力院在“华龙一号”研发、设计、试验、建设过程中斩获多项国家级奖项,累计申请了国内专利270 余件、国际专利30 件。“华龙一号”的核心——反应堆及一回路系统由核动力院研发设计,也是核动力院在核电领域的一项重要科研成果。
“华龙一号”在技术上有多方面的特性,如创新性地采用了“177 堆芯”和能动加非能动安全技术,其技术指标和安全指标达到了国际三代核电技术的先进水平。“177堆芯”的设计除了增加反应堆的功率外,也提升了堆芯的性能,同时通过对燃料的管理,“华龙一号”的换料周期也由12个月提高到了18 个月,提升了堆型的经济性;能动与非能动相结合的安全技术则使反应堆可以在不借助外界力量的情况下,利用重力、温差、压力等自然现象处理可能出现的一些问题,从而保证在极端情况下避免事故发生,这也是“华龙一号”在安全上提升的最重要体现。
另外,“华龙一号”也形成了一套完整的、自主的型号标准体系,机组设备国产化率达到88%以上,完全具备了批量化建设的能力。
中能传媒记者:2021 年是“华龙一号”批量化建设的攻坚之年,截至目前,“华龙一号”机组在国内以及海外的批量化建设进展情况如何?
万钢:目前全球已投入商运的“华龙一号”机组为福清核电5号机组以及巴基斯坦卡拉奇核电K2 号机组;中核集团在建的“华龙一号”机组包括福清核电6号、巴基斯坦卡拉奇核电K3号、漳州核电1、2 号以及海南核电3、4 号共六台机组。目前中核集团在建的“华龙一号”机组建设工程安全和质量均处于良好受控状态。
截至目前,“华龙一号”批量化建设成效显著。2021年10 月21 日,“华龙一号”漳州核电2号机组反应堆厂房钢衬里模块六吊装就位,该节点的顺利完成,标志着漳州核电一期工程钢衬里全模块化建造第十二个模块吊装完成,为后续最后一个钢衬里模块(即牛腿模块)吊装奠定了坚实基础;2021 年12 月28 日,海南昌江核电二期工程的4 号机组核岛反应堆厂房筏基底板开始浇筑第一罐混凝土,标志着昌江核电二期工程4 号机组核岛开工建设。
以“华龙一号”示范工程项目落地为起点,到巴基斯坦卡拉奇海外项目商运,再到福建漳州开启批量化建设之路,以“华龙一号”为主批量化、规模化发展自主三代核电,有利于推进能源革命、保障国家能源安全、优化调整能源结构。我们也希望“华龙一号”作为国家名片能够继续在“一带一路”建设中发挥作用,为世界“双碳”目标的实现作出中国贡献。■