向“三代”技術跨越，展現核電硬實力

林琪

全國“兩會”剛剛結束，時隔三年，“發展核電”重回政府工作報告，并首次以“積極”的字眼來形容核電工作部署，提出要“在確保安全的前提下積極有序發展核電”。

如今，我國在核能行業全方位發力，步履堅實，為中國經濟建設注入核動力。隨著“華龍一號”全球首堆福清核電站5號機組于1月30日正式投入商業運行，標志著我國在運核電機組數量達到49臺，位居世界第三位。根據中國核能行業協會數據，2020年我國在運核電機組累計發電量3662.43億千瓦時，占全國累計發電量的4.94%，超過法國的3350億千瓦時，首次達到世界第二位。

漂亮的數據背后是我國核電的硬實力。當前，我國具備了核電自主創新和自主設計能力，實現了核電技術由“二代”向“三代” 的跨越，形成了每年8～10臺（套）核電主設備的國產化制造產能，具有同時建造30多臺核電機組的工程施工能力。

實現“二代”向“三代”核電技術跨越

核安全是核電發展的生命線，從被稱為原型堆的第一代核電，發展到具有系統安全設計標準并實現了商業化、批量化的第二代或“二代+”核電，再到采用更高安全標準的第三代核電，追求“核安全”的目標始終貫穿著核電技術的迭代更新與進步。目前，中國自主研發并實現商業部署的三代核電技術包括“國和一號”“華龍一號”等。

“國和一號”是我國具有自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術，是在國家科技重大專項的支持下，通過自主創新，進一步提升電廠容量、優化總體參數、平衡電廠設計、重新設計關鍵設備，安全性、經濟性均優的非能動壓水堆核電技術。“國和一號”采用兩環路核蒸汽供應系統設計，目前其示范工程2臺機組均已在山東榮成開工建設。

“華龍一號”核電技術是在我國核電30年的設計、建造和運行經驗基礎上，充分吸取福島核事故的經驗反饋，借鑒國際三代核電技術先進理念，研發出的滿足我國和全球最新安全要求的具有自主知識產權的三代壓水堆核電技術，采用三環路核蒸汽供應系統設計，形成了以177堆芯、能動加非能動安全設計特征、創新的核島與安全殼設計、核心設備實現自主化、自主化燃料組件、創新的工程總承包項目管理體系、打造數字華龍、創新的施工安裝技術、自主核電設計分析軟件包、構建完整自主的核電標準體系十大創新成果。與二代改進型機組傳統的157堆芯相比，177堆芯不僅可以將核電機組的發電功率提升5%—10%，同時又降低了燃料的線功率密度，提高了安全性。“華龍一號”獨創性地采用能動加非能動安全設計理念，既保留了能動系統成熟、高效的特點，又充分利用非能動系統基于自然循環、重力以及無需電源的固有特性，提高了安全措施的先進性與可靠性。創新的核島與安全殼設計使得“華龍一號”核島全面提升抗震能力，反應堆廠房采用雙層安全殼設計，核島關鍵廠房可以抵御大飛機撞擊。

“華龍一號”投入商業運行，標志著我國在三代核電技術領域已躋身世界前列，成為繼美國、法國、俄羅斯等國家之后真正掌握自主三代核電技術的國家，形成了完整的研發設計、設備材料制造、工程建設、運營維護、燃料保障等全產業鏈體系。

三代技術全面開展助力綠色發展

我國核電能在短期內實現二代到三代的跨越，主要得益于堅持筑牢核電安全發展的生命線，始終堅持創新發展，適應建立現代能源體系的發展要求，堅持以我為主、積極開展國際合作，保持核電發展戰略定力，促進我國能源安全綠色發展。與二代核電相比，第三代核電對核電安全性、經濟性的要求更高，發生嚴重事故的概率進一步降低，機組的設計壽命進一步延長。在核廢料方面，要求進一步減少核廢料的產生量，尋找更佳的核廢料處理方案，減少對人員和環境的劑量影響。在經濟性方面，要求進一步降低單位千瓦造價和縮短建設周期，提高機組熱效率和可利用率。

除“華龍一號”“國和一號”外，“十三五”期間，我國三代核電技術可謂全面開花，AP1000技術引進消化吸收基本完成，其依托項目AP1000首堆——三門核電一號機組于2018年中旬并網發電，不久后同樣采用AP1000堆型的海陽核電1號機組也于當年并網成功，并于首個燃料循環取得優秀運行業績。AP1000示范機組的并網，拉開了我國三代核電進入商業化運營的大幕。此后，AP1000自主化依托項目三門核電2號機組，海陽核電2號機組，以及EPR全球首堆臺山核電1號機組、臺山核電2號機組，滿足三代核電標準的陽江核電5、6號機組，均于2018至2019年實現投運。

從2020年運行數據看，已投產的三代核電機組運行情況良好， 三門、海陽、臺山六臺機組共發電610.82億千瓦時。除臺山一號機組進行首次大修外，其他5臺機組利用小時數均在7000小時以上。

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全球核電裝機容量2020年保持穩定

根據世界核協會（WNA）公布的數據，截至2021年1月1日，全球有32個國家在使用核能發電，共有441臺在運核電機組，總裝機容量約392.4 GWe。相對于2020年1月1日，核電使用國增加了2個，機組數量減少了1臺，總裝機容量基本保持穩定。

正式開工建設

2020年全球共有5臺核電機組正式開工建設，其中4臺位于中國，1臺位于土耳其。

土耳其阿庫尤核電廠2號機組4月8日正式開工建設;

中國漳州核電廠2號機組9月4日正式開工建設;

中國太平嶺核電廠2號機組10月15日正式開工建設;

中國霞浦核電廠2號機組12月27日正式開工建設;

中國三澳核電廠1號機組12月31日正式開工建設;

根據世界核協會公布的數據，截至2021年1月1日，全球共有54臺在建機組，總裝機容量60.3GWe。

首次并網發電

2020年全球共有5臺壓水堆核電機組實現首次并網發電，2臺位于中國，1臺位于阿聯酋，1臺位于白俄羅斯，1臺位于俄羅斯。值得注意的是，阿聯酋和白俄羅斯均實現了首臺機組并網發電，核電使用國因此增加到32個。

中國田灣核電廠5號機組8月8日實現首次并網發電;

阿聯酋巴拉卡核電廠1號機組8月19日實現首次并網發電;

俄羅斯列寧格勒二期核電廠2號機組10月22日實現首次并網發電;

白俄羅斯奧斯特羅韋茨核電廠1號機組11月3日實現首次并網發電;

中國福清核電廠5號機組11月27日實現首次并網發電。