■中能傳媒記者 白宇 吳慶齡/ 編輯 曲藝
據中國核能行業協會公布的數據,2021年1~12月我國規模以上工業企業累計發電量為81121.8億千瓦時,其中運行核電機組累計發電量為4071.41 億千瓦時,占全國累計發電量的5.02%。核電是安全、高效、穩定、可大規模應用的清潔能源,是我國優化能源結構、保障能源供給安全、應對氣候變化的中堅力量。那么在“十四五”時期核電將會有怎樣的發展前景?我國擁有完全自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”目前批量化建設情況如何?就上述熱點問題,中能傳媒記者專訪了中國核動力研究設計院黨委書記萬鋼。
中能傳媒記者:在“雙碳”目標下,核電發展前景如何?
萬鋼:20 世紀90 年代前后,西方發達國家主要依靠核能實現碳達峰。當前和今后,依靠核能應對全球氣候變化和能源安全,已成為世界主要核電大國的重要選項。未來較長一段時期,我國應堅持積極安全有序的核電發展方針,支撐“雙碳”目標盡早實現。
大力發展核電的意義重大。首先,發展核電是落實新發展理念、推動能源清潔低碳發展的重要舉措,也是落實碳達峰碳中和目標的必然選擇。同時,核電科技含量高、投資拉動大,是一個國家科技水平和工業發展水平的集中體現。加快發展核電,既有利于提升科技創新能力,也有利于擴大有效投資,帶動核工業相關產業發展,拉動裝備制造業轉型升級、加快向中高端邁進,有利于加快構建新發展格局、推動國內大循環高質量發展。另外,加快推動“華龍一號”等自主核電品牌“走出去”開拓國際市場,也有利于更好地統籌國內國際雙循環,提升核工業的國際競爭力,帶動裝備制造等相關產業“走出去”。出口一臺“華龍一號”核電機組,相當于出口30萬輛小汽車,全壽命周期能夠產生千億元的產值,能夠創造15 萬個就業機會。
核電是統籌發展和減排的重要選項。近兩年,我國能源短缺有由小范圍臨時性向大范圍長時間蔓延的趨勢。“十三五”期間,我國可用電源裝機容量增速遠低于用電負荷增速,電力負荷平衡逐年趨緊。假設“十四五”期間我國用電負荷增速為5%,風光裝機容量達到12 億千瓦,儲能裝機達到3000 萬千瓦以上,預計“十四五”末冬季用電缺口將高達3.7 億千瓦,能源供需不平衡將進一步加劇,尤其是華中地區。核電是當前乃至未來一段時間內唯一可大規模替代化石能源的零碳基荷電源,是增強能源安全的關鍵選項。
另外,經過幾十年的發展,目前我國核電發展水平已經進入世界第一方陣。我國核電裝機規模全球第三、在建規模全球第一,是全球最大、最活躍的核電市場國家,也是推動三代、四代核電創新發展的主要國家。同時,目前國內核電產業具有較為嚴格的研發、設計、建造以及安全監管流程,進一步夯實了我國核電安全運行的基石。我們自己的三代核電技術“華龍一號”采取了更為先進、安全的技術,這也為我國核電發展增添了一份保障。
中能傳媒記者:剛剛您也提到了我國的三代核電技術“華龍一號”。據了解,“華龍一號”的研發工作可追溯至20世紀90年代,您可否簡單介紹其誕生及發展歷程?“華龍一號”在技術上具有哪些優勢?
萬鋼:“華龍一號”是我國完全具備自主產權的三代核電技術,是我國核電走向世界的“國家名片”,其實“華龍一號”的發展也伴隨著我國核電產業共同前行。1991年12月15日0時15分,秦山核電成功并網發電,結束了中國大陸無核電的歷史。隨后大亞灣核電站、秦山二期相繼并網發電。到1996 年左右,核動力院開始準備研發我國自己的百萬千瓦級核電技術,到20 世紀90 年代末,核動力院啟動了CNP1000 研發工作。經過反復論證,提出以“177 堆芯”為特征,擁有自主知識產權的百萬千瓦級三環路壓水堆品牌,這就是“華龍一號”誕生的源頭。
“華龍一號”的發展歷程主要經歷了三個階段:百萬千瓦級壓水堆核電機組CNP1000、二代改進型百萬千瓦級壓水堆核電機組CP1000 以及三代核電技術ACP1000(“華龍一號”)。一路走來,核動力院在“華龍一號”研發、設計、試驗、建設過程中斬獲多項國家級獎項,累計申請了國內專利270 余件、國際專利30 件。“華龍一號”的核心——反應堆及一回路系統由核動力院研發設計,也是核動力院在核電領域的一項重要科研成果。
“華龍一號”在技術上有多方面的特性,如創新性地采用了“177 堆芯”和能動加非能動安全技術,其技術指標和安全指標達到了國際三代核電技術的先進水平。“177堆芯”的設計除了增加反應堆的功率外,也提升了堆芯的性能,同時通過對燃料的管理,“華龍一號”的換料周期也由12個月提高到了18 個月,提升了堆型的經濟性;能動與非能動相結合的安全技術則使反應堆可以在不借助外界力量的情況下,利用重力、溫差、壓力等自然現象處理可能出現的一些問題,從而保證在極端情況下避免事故發生,這也是“華龍一號”在安全上提升的最重要體現。
另外,“華龍一號”也形成了一套完整的、自主的型號標準體系,機組設備國產化率達到88%以上,完全具備了批量化建設的能力。
中能傳媒記者:2021 年是“華龍一號”批量化建設的攻堅之年,截至目前,“華龍一號”機組在國內以及海外的批量化建設進展情況如何?
萬鋼:目前全球已投入商運的“華龍一號”機組為福清核電5號機組以及巴基斯坦卡拉奇核電K2 號機組;中核集團在建的“華龍一號”機組包括福清核電6號、巴基斯坦卡拉奇核電K3號、漳州核電1、2 號以及海南核電3、4 號共六臺機組。目前中核集團在建的“華龍一號”機組建設工程安全和質量均處于良好受控狀態。
截至目前,“華龍一號”批量化建設成效顯著。2021年10 月21 日,“華龍一號”漳州核電2號機組反應堆廠房鋼襯里模塊六吊裝就位,該節點的順利完成,標志著漳州核電一期工程鋼襯里全模塊化建造第十二個模塊吊裝完成,為后續最后一個鋼襯里模塊(即牛腿模塊)吊裝奠定了堅實基礎;2021 年12 月28 日,海南昌江核電二期工程的4 號機組核島反應堆廠房筏基底板開始澆筑第一罐混凝土,標志著昌江核電二期工程4 號機組核島開工建設。
以“華龍一號”示范工程項目落地為起點,到巴基斯坦卡拉奇海外項目商運,再到福建漳州開啟批量化建設之路,以“華龍一號”為主批量化、規模化發展自主三代核電,有利于推進能源革命、保障國家能源安全、優化調整能源結構。我們也希望“華龍一號”作為國家名片能夠繼續在“一帶一路”建設中發揮作用,為世界“雙碳”目標的實現作出中國貢獻。■