中國已開工建設(shè)6臺(tái)核電機(jī)組 強(qiáng)勁核動(dòng)力助推低碳發(fā)展

強(qiáng)勁核動(dòng)力助推低碳發(fā)展

5月19日下午，習(xí)近平總書記在北京通過視頻連線，同俄羅斯總統(tǒng)普京共同見證兩國核能合作項(xiàng)目——田灣核電站和徐大堡核電站開工儀式。當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月20日，中國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇核電2號機(jī)組正式投入商運(yùn)，中國核電實(shí)現(xiàn)從“跟跑”到“并跑”。

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。我國核電事業(yè)起步于上世紀(jì)80年代。40多年來，從學(xué)習(xí)引進(jìn)、消化吸收到自主研發(fā)，我國已經(jīng)擁有國際先進(jìn)的核電技術(shù)和核電建設(shè)運(yùn)行能力，核電總裝機(jī)容量位居世界第三位。“華龍一號”“玲龍一號”等國之重器，已成為走向世界的“中國名片”。

力爭2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，是黨中央的重大戰(zhàn)略決策。核電項(xiàng)目開工對于改善地方能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源布局有什么意義？核電將在碳達(dá)峰、碳中和中發(fā)揮什么樣的作用？我國能源合作領(lǐng)域還有哪些亮點(diǎn)？

1 高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和運(yùn)行好4臺(tái)機(jī)組，打造核安全領(lǐng)域全球標(biāo)桿

開工！啟動(dòng)！

隨著一聲令下，混凝土布料機(jī)信號按鈕啟動(dòng)，長長的吊臂向7號機(jī)組主廠房澆灌了第一罐混凝土，田灣核電站7、8號機(jī)組項(xiàng)目正式開工建設(shè)。與此同時(shí)，渤海之濱的徐大堡核電站3、4號機(jī)組也正式開工。

田灣核電站7號、8號機(jī)組和徐大堡核電站3號、4號機(jī)組，是2018年6月中俄兩國元首見證簽署的雙方核能領(lǐng)域一攬子合作協(xié)議中的重要項(xiàng)目，建成投產(chǎn)后年發(fā)電量將達(dá)到376億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放3068萬噸。

“多年來，田灣核電取得了多個(gè)世界第一和行業(yè)第一。”中核集團(tuán)江蘇核電黨委書記、董事長劉兆華介紹，二十多年前的田灣，還只是鮮有人問津的小漁村，如今這里已經(jīng)建成大型核電基地，共有5臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，3臺(tái)機(jī)組在建。

據(jù)了解，田灣核電站一期工程兩臺(tái)機(jī)組于2007年全面投入商業(yè)運(yùn)行。二期工程是中俄兩國繼續(xù)深化核能領(lǐng)域合作的重大項(xiàng)目，3、4號機(jī)組于2018年投入商業(yè)運(yùn)行。此次開工的7、8號機(jī)組，擬采用俄羅斯VVER-1200(AES-2006)堆型。

作為一個(gè)“老田灣人”，江蘇核電總經(jīng)理張毅對田灣核電站各機(jī)組性能如數(shù)家珍：“7、8號這兩臺(tái)機(jī)組具備三代核電技術(shù)特征，意味著中國三代核電家族又添新成員，將為中國核電技術(shù)發(fā)展提供重要參考。同時(shí)，在滿足安全性、可靠性前提下，7、8號機(jī)組盡可能拓寬國內(nèi)企業(yè)參與度，這為中國裝備制造業(yè)提供一個(gè)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的機(jī)會(huì)，為未來‘走出去’打下基礎(chǔ)。”

在田灣核電站如火如荼開始建設(shè)的同時(shí)，徐大堡核電站3號、4號機(jī)組施工現(xiàn)場同樣熱火朝天。

雖然已經(jīng)凌晨兩點(diǎn)，但施工現(xiàn)場燈火通明，現(xiàn)場實(shí)施不間斷施工機(jī)制，全體隊(duì)員輪流值班，全力保障工程建設(shè)安全有序。“只要有施工，就一定要有監(jiān)督，保證全天候人都在現(xiàn)場。”來自中核集團(tuán)遼寧核電的“猛虎團(tuán)”成員唱志勇說，在抓緊時(shí)間施工的同時(shí)，“猛虎團(tuán)”黨員隊(duì)伍開展巡檢，確保施工安全。

“無論是田灣核電站還是徐大堡核電站，‘強(qiáng)核報(bào)國、創(chuàng)新奉獻(xiàn)’的新時(shí)代核工業(yè)精神都在每個(gè)核工業(yè)人的血脈中流淌。我們的目標(biāo)是把田灣核電站7、8號機(jī)組和徐大堡核電站3、4號機(jī)組這四臺(tái)機(jī)組建設(shè)好，為深化中俄合作和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)做出新貢獻(xiàn)。”中核集團(tuán)遼寧核電黨委書記、董事長王秀啟說。

2 從“國之光榮”到“國家名片”，中國核電依靠自身力量實(shí)現(xiàn)華麗轉(zhuǎn)身

從1970年中國第一艘核潛艇陸上模式堆為新中國發(fā)出核能第一度電開始，中國核電人依靠自己的力量，在幾十年的時(shí)間里逐步建成多座核電站，創(chuàng)新發(fā)展出自主三代核電技術(shù)“華龍一號”等，實(shí)現(xiàn)了核電由“國之光榮”到“國家名片”的華麗轉(zhuǎn)身。

三十年前的1991年12月，伴隨著位于浙江省海鹽縣的秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電，我國成為世界上第七個(gè)能夠自行設(shè)計(jì)、建造核電站的國家，秦山核電站也被譽(yù)為“國之光榮”。

“秦山核電站是我國核電事業(yè)從無到有、從小到大的縮影。”中核集團(tuán)秦山核電黨委書記、董事長黃潛表示，開工建設(shè)36年來，秦山核電站從“走出一條核電國產(chǎn)化的道路”，到“核電工程管理與國際接軌”，實(shí)現(xiàn)了“從30萬千瓦到100萬千瓦”自主發(fā)展的歷史跨越。

在秦山核電站之后，嶺澳二期等多座核電站陸續(xù)開工建設(shè)，我國核電在施工建設(shè)、技術(shù)、管理等方面水平有了較大提升。

沒有核心技術(shù)，就會(huì)受制于人。1997年，中國核電人創(chuàng)造性提出了“177堆芯”的概念。這種設(shè)計(jì)在國外通用的157組堆芯基礎(chǔ)上，每邊增加5組元件，4邊共增加20組元件，形成177組堆芯的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得堆芯換料周期由通常的12個(gè)月延長至18個(gè)月，將電廠可利用率提高至90%以上。

“通俗地講，‘177堆芯’就是‘華龍一號’的靈魂，相當(dāng)于給汽車搭載上了發(fā)動(dòng)機(jī)。”中核集團(tuán)“華龍一號”副總設(shè)計(jì)師劉昌文表示，“華龍一號”的這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，完全是我國自主設(shè)計(jì)的。

不止如此，“華龍一號”設(shè)計(jì)全面平衡地貫徹了核安全縱深防御原則和設(shè)計(jì)可靠性原則，設(shè)置多道屏障增加安全系數(shù)，以確保生產(chǎn)活動(dòng)均置于防御措施的保護(hù)之下，創(chuàng)新性地采用“能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合”的安全設(shè)計(jì)理念，使得核電站能夠在極端情況下維持系統(tǒng)運(yùn)行，大幅提升抗震能力，更好地保證安全。

2015年5月，“華龍一號”落地福建福清；2021年1月，“華龍一號”全球首堆示范工程福清5號機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。“華龍一號”成為當(dāng)前核電市場上接受度最高的三代核電機(jī)型之一，成為我國的“國家名片”之一。

3 在核電技術(shù)更迭中，中國創(chuàng)新、中國速度是一抹亮色

縱觀我國核電發(fā)展歷史，就是堅(jiān)定不移走自主創(chuàng)新的道路。從大亞灣核電站建設(shè)之初，設(shè)備幾乎全是“進(jìn)口貨”，到如今“華龍一號”首堆核心設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)，所有設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)88%，中國核電人憋著一股勁，研發(fā)出了自己的核電技術(shù)。

中核集團(tuán)“華龍一號”總設(shè)計(jì)師邢繼仍記得，1990年在大亞灣核電站現(xiàn)場工作時(shí)，核電建設(shè)所需要的原材料甚至混凝土都是從國外進(jìn)口的。“研發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一個(gè)型號，是我們中國核電人的夢想。”邢繼說。

每一項(xiàng)核心技術(shù)都是一座需要攻克的山頭，就連一個(gè)閥門都可能成為“攔路虎”。

閥門聽上去不起眼，但對實(shí)現(xiàn)核電站復(fù)雜的系統(tǒng)功能作用卻不小，它是電站所有的核級設(shè)備里數(shù)量最多的。“華龍一號”全球首堆是“三新”工程，新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，閥門設(shè)計(jì)要求上都發(fā)生了變化?，F(xiàn)有國外成熟的閥門無法滿足新系統(tǒng)工況，這要求在短時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)制造出能完全符合“華龍一號”性能要求的閥門。

一次次試驗(yàn)、一項(xiàng)項(xiàng)對比……研發(fā)設(shè)計(jì)單位聯(lián)合國內(nèi)閥門供貨商開展了多項(xiàng)橫向科研，“華龍一號”實(shí)現(xiàn)了所有關(guān)鍵閥門的樣機(jī)研發(fā)、鑒定和產(chǎn)品供貨，打破高端閥門國外供貨商長期壟斷的局面。

據(jù)了解，截至目前，“華龍一號”已經(jīng)成功獲得了716項(xiàng)專利授權(quán)和120多個(gè)軟件著作權(quán)。在計(jì)算分析軟件、反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)、燃料技術(shù)、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。

在核電技術(shù)的更迭中不乏“閥門”的故事，中國核電人通過幾十年如一日的攻堅(jiān)克難，讓中國創(chuàng)新和中國速度成為全球核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一抹亮色——

世界先進(jìn)三代核電型號“國和一號”發(fā)布，關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料全部實(shí)現(xiàn)自主化設(shè)計(jì)和國產(chǎn)化制造，設(shè)備整體國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和出口權(quán)；

“華龍一號”全球首堆示范工程福清5號機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，從核島澆灌第一罐混凝土到商業(yè)運(yùn)行僅用了68.7個(gè)月，是唯一按期完成的全球三代核電首堆；

中國自主核電站神經(jīng)中樞“和睦系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)多技術(shù)、多堆型應(yīng)用覆蓋，目前已應(yīng)用于國內(nèi)15臺(tái)新建機(jī)組，保障了我國核電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

著眼未來，提前布局。在真正掌握自主三代核電技術(shù)，設(shè)計(jì)建成運(yùn)行“華龍一號”的同時(shí)，中國核電人將目光聚焦到了第四代核電技術(shù)?？於咽堑谒拇冗M(jìn)核能系統(tǒng)主力堆型，它可將天然鈾資源利用率從目前的約1%提高至60%以上，并實(shí)現(xiàn)放射性廢物最小化，能一舉解決鈾礦資源枯竭、核材料利用率低和核廢料難以處理等問題。

4 深化全球能源治理合作，為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供有力支撐

“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”是2021年重點(diǎn)工作之一。核能是具有高穩(wěn)定性和高能量密度的清潔能源，它在發(fā)電過程中基本不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，也很少排放其它有害物質(zhì)。

中國核電技術(shù)前進(jìn)的每一步，都是能源低碳轉(zhuǎn)型邁出的一大步。中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)日前發(fā)布的《中國核能發(fā)展報(bào)告2021》指出，在力爭實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的背景下，中國能源電力系統(tǒng)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型進(jìn)程將進(jìn)一步加快，核能作為近零排放的清潔能源，將具有更加廣闊的發(fā)展空間。

在通向碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的路上，中國“核動(dòng)力”已經(jīng)啟動(dòng)。根據(jù)該報(bào)告，2020年，我國核能發(fā)電量為3662.43億千瓦時(shí)，同比增加5.02%，約占全國累計(jì)發(fā)電量的4.94%。與燃煤發(fā)電相比，全年核能發(fā)電相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤10474.19萬噸，減少排放二氧化碳27442.38萬噸、二氧化硫89.03萬噸、氮氧化物77.51萬噸，相當(dāng)于造林77.14萬公頃。

隨著田灣核電站7、8號機(jī)組和徐大堡核電站3、4號機(jī)組開工，加上3月已有兩臺(tái)核電機(jī)組在海南上馬，今年以來我國已開工建設(shè)了六臺(tái)核電機(jī)組。這六臺(tái)核電機(jī)組，平均每臺(tái)裝機(jī)容量在100萬千瓦以上，而一臺(tái)百萬級千瓦的核電機(jī)組與同規(guī)模火電相比，每年可減少300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的燃耗，可減排600萬噸二氧化碳、2.6萬噸二氧化硫和氮氧化物。

應(yīng)對氣候變化是各國共同的任務(wù)，全球能源治理合作是大勢所趨。“中俄加強(qiáng)核能合作，表明了雙方在世界氣候變化問題上立場的一致性，這為應(yīng)對全球氣候變化注入了新的動(dòng)力、新的信心和新的希望。”中國上合組織研究中心秘書長鄧浩說。

“一次批量新建4臺(tái)核電機(jī)組，從全球看也是單位時(shí)間內(nèi)最大規(guī)模、投資密度很高的項(xiàng)目，這證明中國是全球核電最大的潛在市場。”在國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所能源政策研究室主任洪濤看來，在當(dāng)前國際形勢下，中國在探索和開啟新的核能國際合作形式，中俄此次核能合作，就是新形勢下的新實(shí)踐。

“中國去年提出二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值和努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，讓我印象深刻。”國際能源署署長法提赫·比羅爾表示，中國是可再生能源的主要推動(dòng)者，積極發(fā)展光伏發(fā)電、核電等，國際能源署愿與中國政府繼續(xù)合作，支持和推動(dòng)中方實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。(本報(bào)記者 薛鵬 柴雅欣)