9月28日國家電力投資集團宣布,我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“國和一號”完成研發(fā)。“國和一號”是我國十六個重大科技專項之一,代表著當今世界三代核電技術(shù)的先進水平,是我國核電技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的最新成果。
國和一號,也稱作CAP1400,是我國在引進消化吸收國際先進三代核電技術(shù)的基礎上,依托國家大型先進壓水堆核電站重大專項開發(fā)的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型先進核電型號,具有安全系數(shù)高、經(jīng)濟性能好、創(chuàng)新成果多等特點。
國家電投核能總工程師 “國和一號”總設計師 鄭明光:“國和一號”它能夠為社會提供強大的電力。比如它每小時可以為電網(wǎng)提供150萬度電,那么每年的話基本上能夠提供將近130億度電,在冬天的時候也能夠為社會提供供熱。
“國和一號”從2008年啟動研發(fā),歷時12年科研攻關(guān),建成了具有國際先進水平的三代核電自主創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)鏈供應體系,填補了我國核電產(chǎn)業(yè)的多項技術(shù)和工藝空白,推動了我國核電行業(yè)和技術(shù)整體升級換代。
國家電投核電重大專項辦公室主任 郝宏生:有477家單位參與整個項目的研發(fā),26000多名工程設計人員參與其中,自主的研發(fā)、自主的設計、自主的制造、自主的運維,我們認為這是一個全方位的提升,由二代升級為三代。
“國和一號”核電機組設計壽命達60年,發(fā)生嚴重事故的概率相比二代核電機組降低100倍。單臺機組年發(fā)電量可滿足超過2200萬居民的用電需求,每年可減少二氧化碳等溫室氣體排放超過900萬噸。
我國兩大三代核電技術(shù):“國和一號”與“華龍一號”
目前,我國已擁有兩種自主三代核電技術(shù),分別為國和一號與華龍一號。國和一號是國家重大科技專項之一,由國家電投集團在引進消化吸收國際先進核電技術(shù)的基礎上,開發(fā)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù),采用“非能動”安全設計理念,單機功率達到150萬千瓦,是我國自主設計的最大功率的核電機組。
華龍一號是中核集團和中廣核集團在我國30余年核電設計、制造、建設和運行經(jīng)驗的基礎上,推出的三代核電技術(shù),采用“能動+非能動”安全設計理念,我國也擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。 這兩大核電技術(shù)采用不同的技術(shù)路線,都代表著我國核電研制能力的最高水平。
歷時12年研發(fā) 取得大量技術(shù)突破
“國和一號”從2008年啟動研制,至今經(jīng)過12年科研攻關(guān),取得大量技術(shù)突破。如今我國已全面掌握三代核電關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了自主核電技術(shù)從二代到三代的跨越。
截至2020年8月,“國和一號”累計形成知識產(chǎn)權(quán)成果6513項,獲得國家授權(quán)專利1052項,形成新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新裝置、新軟件392項。并且“國和一號”也已通過評審,具有自主知識產(chǎn)權(quán)和出口權(quán),為我國三代先進核電的規(guī)?;?、批量化發(fā)展與“走出去”提供了有力保障。
總臺央視記者 李廈:核電技術(shù)研發(fā)能力的不斷提升,要依靠重大裝備的生產(chǎn)制造能力作為支撐。在我身后的這個龐然大物就是“國和一號”核電機組當中采用的核心組件,叫做蒸汽發(fā)生器。這個大家伙的長度達到24米,最大直徑6.5米,重量超過了800噸,這也是我國迄今為止建造過的最大的蒸汽發(fā)生器。要把這個龐然大物造出來,科研人員進行了大量的攻關(guān)和創(chuàng)新。
上海電氣核電設備制造部部長 余升:為了這臺蒸汽發(fā)生器,我們設置了30余項的關(guān)鍵工藝,創(chuàng)新和改進,最難的是深孔加工的精度要求非常高,我們要在圓形的板上打25,000多個孔,最多一根頭發(fā)絲的直徑的偏差,我們進行了長達半年的設備調(diào)試和加工實驗。
在十多年時間里,“國和一號”研制團隊攻克了主管道鍛造、主泵制造、數(shù)字化儀控系統(tǒng)研發(fā)等一系列制約我國核電發(fā)展的難題,并且積累了大量試驗數(shù)據(jù)填補了國內(nèi)標準基礎數(shù)據(jù)方面的空白,形成了三代核電設計、建造、材料、焊接、無損檢測等技術(shù)標準,實現(xiàn)了我國核電從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)的跨越。
上海核工程研究設計院總經(jīng)理 王明彈:“國和一號”除了解決了一個我們知識產(chǎn)權(quán)的問題,解決了一個我們設計能力的問題,還解決了我們裝備制造的問題,我們建造的問題,我們調(diào)試的問題,我們管理的問題,(發(fā)揮了)核電項目對整個工業(yè)行業(yè)的引領(lǐng)的作用。
我國核電建設能力處于全球領(lǐng)先水平
核電作為投資巨大、安全性要求極高的高科技產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)自主化離不開強大的國力支撐。經(jīng)過30多年不間斷積累的核電工程建設和運營經(jīng)驗,目前我國的核電建設能力已經(jīng)走在了全球前列。
目前,我國已完成5臺國際三代核電機組的建設,數(shù)量居全球第一。其中三門核電一號機組為美國AP1000全球首堆,臺山核電一號機組為法國EPR全球首堆。過硬的核電建設能力,嚴格的技術(shù)安全審查,使得這些“全球首堆”能夠為世界其他三代核電機組的建設提供極有價值的經(jīng)驗和信息。
國家電投核電重大專項辦公室主任 郝宏生:我們從現(xiàn)在核電的建設能力來講,我們是世界領(lǐng)先水平,那么我們的核電技術(shù)水平應該是和世界并跑。
據(jù)統(tǒng)計,截至2019年底,我國在建核電機組13臺,總裝機容量達到1387.1萬千瓦,居全球第一。成熟可靠的核電建設能力使我國核電發(fā)展的步伐不斷提速。據(jù)測算,到2025年,我國在運核電裝機容量將達到7000萬千瓦,在建3000萬千瓦;“十四五”及中長期,自主三代核電技術(shù)在我國
清潔能源體系中的作用將更加凸顯。
國家電投核能總工程師 “國和一號”總設計師 鄭明光:電網(wǎng)的總體的需求還是在不斷地提升,(“國和一號”)我認為還是有比較大的發(fā)展空間,在保證安全性不變的前提底下,使它的經(jīng)濟性得到進一步地增強,建設周期能夠進一步縮短,同時使造價能夠進一步降低。
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