小巧玲“龍”!全球首個(gè)核能“移動(dòng)充電寶”不簡(jiǎn)單
來(lái)源:科普中國(guó)
發(fā)布時(shí)間:2024-02-22
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“玲龍一號(hào)”是全球首個(gè)通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通用安全審查的小型模塊化壓水反應(yīng)堆,也是中核集團(tuán)在成熟壓水堆核電站和核電技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型核反應(yīng)堆。

01 小型堆:核能領(lǐng)域的“移動(dòng)充電寶”!

小型堆是指電功率在30萬(wàn)千瓦以下的核反應(yīng)堆,我們可以把它當(dāng)作家里面的一個(gè)筆記本電腦,它的顯示器、主機(jī)、鍵盤(pán)等都集中到一起了。相比于大型反應(yīng)堆,“玲龍一號(hào)”的功率只有12.5萬(wàn)千瓦,雖然功率低,但勝在占地面積小、安全性高、建造周期短、部署靈活,被視作核能領(lǐng)域的“移動(dòng)充電寶”。

小型堆的設(shè)計(jì)、建造過(guò)程絕不是簡(jiǎn)單地將大型核電小型化。對(duì)于核電站來(lái)說(shuō),最關(guān)鍵的組件就是反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)。傳統(tǒng)大堆的組件一般采用分散式的分布方式,但是“玲龍一號(hào)”則把關(guān)鍵組件集合在一起,形成了一體化、模塊化的反應(yīng)堆模塊,這也是“玲龍一號(hào)”最突出的創(chuàng)新點(diǎn)。一體化、模塊化的設(shè)計(jì)不僅使反應(yīng)堆更緊湊、占地面積更小,而且還取消了傳統(tǒng)大堆中的主管道,從設(shè)計(jì)上就消除了主管道斷裂造成冷卻劑喪失事故的可能性,使反應(yīng)堆更安全。

玲龍一號(hào)剖切展示(來(lái)源:新華社視頻截圖)

02 在期許中誕生的“小型堆”

早在上世紀(jì)七八十年代,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)就開(kāi)始倡導(dǎo)發(fā)展中小型反應(yīng)堆。中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院緊跟世界核能發(fā)展趨勢(shì),通過(guò)十幾年的刻苦攻關(guān),研發(fā)出了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能模塊式小型壓水堆堆型,這是繼華龍一號(hào)后的又一自主創(chuàng)新重大成果,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著小地區(qū)或偏遠(yuǎn)山區(qū)供電、城市冬季集中供熱、工業(yè)園區(qū)集中供熱、島礁供電、海上石油開(kāi)采等領(lǐng)域?qū)η鍧嵞茉吹男枨筮M(jìn)一步提升,小堆綜合優(yōu)勢(shì)十分顯著。而壓水堆技術(shù)成為在小堆的研發(fā)過(guò)程中優(yōu)先考慮的設(shè)計(jì)技術(shù)。

2003年,核動(dòng)力院開(kāi)始了小型多用途一體化堆的探索研究,以海水淡化、熱電聯(lián)產(chǎn)、核能供熱等需求為目標(biāo),完成了概念方案和安全性及經(jīng)濟(jì)性評(píng)估,為后續(xù)項(xiàng)目發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

2009年,中核集團(tuán)在“十二五”規(guī)劃中提出了“差異化發(fā)展”的戰(zhàn)略,小堆逐漸“浮出水面”。

2010年,中核集團(tuán)將小型多用途堆技術(shù)研發(fā)列為集團(tuán)公司重點(diǎn)科技專(zhuān)項(xiàng)。

2011年,中核集團(tuán)對(duì)模塊式小堆的研發(fā)正式啟動(dòng)。別稱(chēng)玲龍一號(hào),它與大家熟知的華龍一號(hào)是“親兄弟”。

為取得全球通行證,玲龍一號(hào)主動(dòng)接受了國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通用反應(yīng)堆安全審查。最終,2016年,它成為全球首個(gè)通過(guò)IAEA安全審查的小型壓水堆技術(shù)。相比全世界很多國(guó)家開(kāi)發(fā)的小堆都還停留在紙上,我國(guó)率先邁出了模塊式小堆工程落地這關(guān)鍵一步

2021年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(kāi)工。至此,該項(xiàng)目成為全球首個(gè)開(kāi)工的陸上商用模塊式小堆,標(biāo)志著我國(guó)在模塊式小型堆技術(shù)上走在了世界前列。

2022年9月20日,海南昌江核電廠玲龍一號(hào)反應(yīng)堆內(nèi)部0米結(jié)構(gòu)完成澆筑,提前實(shí)現(xiàn)小堆工程一級(jí)進(jìn)度計(jì)劃里程碑節(jié)點(diǎn)。目前,海南昌江核電施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。

2023年8月10日,“玲龍一號(hào)”反應(yīng)堆核心模塊成功吊裝?!傲猃堃惶?hào)”核島設(shè)備安裝關(guān)鍵路徑上的第一個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)順利完成。

03 玲龍一號(hào):中國(guó)核電的新“名片”

2024年2月6日上午,在海南昌江的核電基地,全球首個(gè)陸上模塊化小型核反應(yīng)堆“玲龍一號(hào)”外穹頂?shù)跹b完成,標(biāo)志著反應(yīng)堆廠房的主體結(jié)構(gòu)已全部施工完成,并為后續(xù)的反應(yīng)堆廠房的封頂?shù)於嘶A(chǔ)。

“玲龍一號(hào)”預(yù)計(jì)于2026年上半年并網(wǎng)發(fā)電,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。但做小堆的初衷其實(shí)不是和大堆去“拼發(fā)電”,而是要實(shí)現(xiàn)核能的多用途——除了傳統(tǒng)核電站所具備的功能,小堆還更加適用于城市供熱、工業(yè)供汽、海水淡化、石油開(kāi)采、偏遠(yuǎn)地區(qū)及孤網(wǎng)熱電聯(lián)供、燃煤熱電機(jī)組替代等應(yīng)用。

小型堆用途圖解(來(lái)源:新華社視頻截圖)

小堆因其安全性、部署靈活性及多用途等的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在全球市場(chǎng)也顯示出良好前景,尤其是對(duì)于很多電網(wǎng)規(guī)模小、人口數(shù)量少的國(guó)家非常適用。未來(lái),“玲龍一號(hào)”將作為中國(guó)核電一張新的名片,推動(dòng)中國(guó)核能走向世界,為核電技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)智慧。

綜合來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)、新華社等。


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