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“玲龍一號”全球首堆開工!背后寓意非比尋常

2022-07-13 10:00  來源:中國核工業    玲龍一號  中核集團  昌江核電站

今天,中(zhong)核集團“玲龍一號(hao)”(ACP100)全球首堆——海南昌江(jiang)多用途模塊化小型堆科技示(shi)范工程正(zheng)式開工,電功率12.5萬千(qian)瓦,建(jian)設周期58個月,預(yu)計2026年建(jian)成(cheng)。


小堆,終于從圖紙走到現實,在海南島“生根發芽”。

今(jin)天,中核集團(tuan)“玲(ling)龍(long)一號”(ACP100)全(quan)球首堆——海(hai)南昌江多(duo)用途模塊化小型堆科技示范工程(cheng)正式開(kai)工,電功率12.5萬千(qian)瓦(wa),建設(she)周(zhou)期(qi)58個(ge)月,預計2026年建成。

“海(hai)南昌江(jiang)核電(dian)基地將成為(wei)我(wo)國小(xiao)堆發(fa)展的一個起(qi)點,也是一個關(guan)鍵的核心點。”海(hai)南核電(dian)有限公司黨委(wei)書(shu)記、董事長魏(wei)國良表(biao)示,“我(wo)們(men)要在這里把‘玲龍一號’建(jian)成,驗(yan)證和示范其技(ji)術能力,積(ji)累相(xiang)關(guan)的經驗(yan),為(wei)后(hou)續的系列(lie)化打下堅實基礎。”

小堆(dui)(dui)曾(ceng)被中(zhong)國工程院(yuan)(yuan)院(yuan)(yuan)士葉(xie)奇蓁譽(yu)為核能(neng)(neng)“游(you)戲的改變者”。為了開發和推廣小型(xing)多(duo)功能(neng)(neng)模塊(kuai)式反應堆(dui)(dui),中(zhong)核集(ji)團早在2011年(nian)4月1日即與原(yuan)中(zhong)國國電集(ji)團公司共(gong)同出資組(zu)建成(cheng)立(li)中(zhong)核新能(neng)(neng)源(yuan)公司。2016年(nian),中(zhong)核集(ji)團自主研(yan)發設計(ji)的ACP100成(cheng)為世界(jie)首個(ge)通過國際原(yuan)子能(neng)(neng)機構(gou)(IAEA)安全(quan)審查的小堆(dui)(dui)技術(shu)。

十(shi)年(nian)之間(jian),小堆一度受到熱捧,但離落地開建卻(que)似(si)乎總(zong)差那(nei)么“臨門一腳(jiao)”。為何會(hui)這樣?到如今又是怎樣成功“落戶(hu)”海南的?小堆示范(fan)工(gong)程開工(gong)對于行業和國(guo)家意味著什么?

01 何處是歸處?

福島(dao)核(he)(he)事故后,我國(guo)(guo)核(he)(he)電行業(ye)受其波(bo)及(ji),大型反(fan)應堆(dui)建(jian)設熱度驟降。但日益(yi)增長的能源需求仍然需要被滿足。小型反(fan)應堆(dui)因其“小”,可(ke)以(yi)減少一次性(xing)(xing)投資,縮短建(jian)設周(zhou)期,其安全性(xing)(xing)更易接受,選(xuan)址也(ye)更加靈活,因而(er)成為(wei)核(he)(he)電“重啟(qi)”的重要選(xuan)項(xiang),被業(ye)內寄(ji)予厚望。國(guo)(guo)際上(shang)對小堆(dui)的呼聲(sheng)也(ye)很高,美國(guo)(guo)、俄(e)羅斯、韓國(guo)(guo)、法國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)等競相(xiang)展開研發。

中核(he)新能(neng)源公司(si)(si)的(de)成立,邁出(chu)了(le)我國開發和(he)推廣自主品牌小堆技(ji)術的(de)實質性(xing)步伐。公開信息顯(xian)示(shi),公司(si)(si)成立當月(yue)即召開了(le)蘭州(zhou)核(he)能(neng)供(gong)熱(re)項目(mu)的(de)月(yue)度協調會;同年11月(yue),與福建省漳(zhang)州(zhou)市、江西省贛州(zhou)市先(xian)后簽訂了(le)漳(zhang)州(zhou)小型堆示(shi)范工程項目(mu)合作協議和(he)小型多用途模塊式反應堆項目(mu)合作意向協議。

小堆發展從一(yi)開始(shi)就(jiu)瞄準了多(duo)用途特別是工(gong)(gong)業化(hua)應用,包括熱電聯(lian)產、汽(qi)電聯(lian)產、海(hai)水淡化(hua)等多(duo)樣化(hua)的應用前景。當時(shi)漳州小堆計劃為古雷石化(hua)園區供(gong)電、為海(hai)水淡化(hua)提供(gong)中低(di)壓蒸汽(qi),海(hai)水濃(nong)集的高濃(nong)度鹵水還(huan)能(neng)用來做鹽化(hua)工(gong)(gong)。

與此同時,由(you)于相比大堆更(geng)能貼近人(ren)口密集地區(qu),小堆也(ye)為內陸核(he)(he)電的發展提供了(le)另一(yi)種思路。2012年5月,中核(he)(he)集團(tuan)與湖南省(sheng)政府簽署戰略合作協議。

同年7月,中核新能源與湖(hu)南(nan)衡陽(yang)市政府簽署(shu)了共同推進衡陽(yang)核電小堆(dui)項目合作(zuo)意向(xiang)協(xie)議。湖(hu)南(nan)、江西、浙(zhe)江、吉林、河(he)北、陜西……合作(zuo)協(xie)議紛紛簽署(shu),小堆(dui)受到核電企業和地方(fang)政府雙(shuang)方(fang)“熱(re)捧”,早(zao)(zao)落地、早(zao)(zao)開工、早(zao)(zao)投(tou)產、早(zao)(zao)見效(xiao)也成為普遍(bian)期待,但(dan)真正下(xia)定決心(xin)“吃螃蟹”確實并(bing)非(fei)易事。

小(xiao)堆(dui)落地面臨的(de)掣肘,其(qi)背后邏(luo)輯近乎(hu)一個(ge)悖(bei)論:作為(wei)一項新技術(shu),需要通過工(gong)程應用實踐來檢驗和優化(hua)其(qi)安全(quan)性、經濟性等指標(biao),并為(wei)審批(pi)和監管程序提供依據;但反過來,正因為(wei)其(qi)各(ge)項指標(biao)有待(dai)證明,審批(pi)和監管也不夠有針對性,工(gong)程落地就難免承受較大阻力。

沒有(you)針對小(xiao)堆(dui)的(de)(de)成(cheng)體(ti)系的(de)(de)法(fa)規、標(biao)(biao)準,不(bu)僅關乎(hu)小(xiao)堆(dui)的(de)(de)安全性(xing),對其(qi)經濟(ji)性(xing)也有(you)較(jiao)大(da)影響。“從(cong)成(cheng)本(ben)角(jiao)度(du)而言,若(ruo)按當前大(da)型(xing)核電的(de)(de)同樣標(biao)(biao)準、規范、安全措(cuo)施(shi)(shi)和(he)配套設施(shi)(shi)建設,小(xiao)堆(dui)自身的(de)(de)特點和(he)優勢將(jiang)無從(cong)體(ti)現,反(fan)而會因(yin)為(wei)功率(lv)較(jiao)低,經濟(ji)性(xing)又進一步受到影響。”中核集(ji)團ACP100總設計(ji)師(shi)宋丹戎說。機組總容量越大(da),每(mei)千(qian)瓦的(de)(de)建造(zao)成(cheng)本(ben)越低,這種“規模(mo)效應”對小(xiao)堆(dui)而言當然(ran)不(bu)利。

為了(le)推(tui)動小(xiao)堆(dui)發展,國(guo)家核安(an)全(quan)(quan)局早已立項(xiang)(xiang)調(diao)研有(you)關小(xiao)堆(dui)的安(an)全(quan)(quan)法規(gui)(gui)、安(an)全(quan)(quan)審(shen)查、安(an)全(quan)(quan)監管等(deng)問題。2016年(nian)1月4日(ri),環境保護部(國(guo)家核安(an)全(quan)(quan)局)印發了(le)《小(xiao)型壓(ya)水堆(dui)核動力(li)廠安(an)全(quan)(quan)審(shen)評原則(試行)》,為示范工(gong)(gong)程審(shen)評奠定了(le)基礎(chu);2020年(nian)6月23日(ri),由生(sheng)態(tai)環境部核與輻射安(an)全(quan)(quan)中心起草的《小(xiao)型核動力(li)廠非居住區和(he)規(gui)(gui)劃限(xian)制區劃分技術規(gui)(gui)范》實施(shi)。這些都對規(gui)(gui)范和(he)指導我(wo)國(guo)小(xiao)堆(dui)發展具有(you)積(ji)極(ji)意義。但針對小(xiao)堆(dui)的技術特(te)點(dian),配套法規(gui)(gui)標準仍(reng)然有(you)待進一步研究和(he)完善,這離(li)不開(kai)工(gong)(gong)程應用實踐的反饋,需要項(xiang)(xiang)目落地來推(tui)動。

福(fu)(fu)建(jian)(jian)莆(pu)田(tian)是較(jiao)早開始推動并非常接近于落地(di)(di)的一個小(xiao)堆(dui)廠(chang)址。2013年,中核新(xin)能源莆(pu)田(tian)有(you)限(xian)公司注冊成立(li),工(gong)作(zuo)人(ren)員入駐辦公,“做(zuo)了大量‘取文’工(gong)作(zuo),獲取地(di)(di)方(fang)政(zheng)府及相關部(bu)門支(zhi)持(chi)性文件11項(xiang)”,并完成了征地(di)(di)搬遷的方(fang)案。但隨著福(fu)(fu)建(jian)(jian)省(sheng)內寧德、福(fu)(fu)清、漳州等(deng)核電項(xiang)目投(tou)運或(huo)開建(jian)(jian),能源需求緊迫性下(xia)降(jiang),地(di)(di)方(fang)政(zheng)府對小(xiao)堆(dui)項(xiang)目的熱情降(jiang)溫。

何處是歸處? 小堆要發展,自主研發的“玲龍一號”要證明自己,亟需一個落地生根的示范工程。

02 落子海南 迎來天時地利人和

終(zhong)于,“玲龍一號”跨過瓊州海(hai)峽,來(lai)到了面朝蔚藍大海(hai)的海(hai)南(nan)島。2015年10月,中(zhong)核集(ji)團明確(que)海(hai)南(nan)昌(chang)江(jiang)廠(chang)址(zhi)作(zuo)為小堆示范(fan)工程目標廠(chang)址(zhi)。

小(xiao)堆遷(qian)址海南,有(you)“天時(shi)地利人(ren)和”多重因(yin)素,可謂(wei)一(yi)子落而滿盤活。“首先是由國家(jia)戰略發展的(de)大趨勢決定(ding)的(de),放在海南更加(jia)貼(tie)切需求,更加(jia)貼(tie)近‘走出去’。”魏國良說,“其次(ci),這里已經有(you)了一(yi)個核(he)(he)電基地,能夠為小(xiao)堆首堆建設提(ti)供支撐和保障體系。此外,昌江核(he)(he)電基地長期為海南供應(ying)清潔穩定(ding)的(de)能源(yuan),長期良好的(de)合作,加(jia)上背靠中(zhong)核(he)(he)集團的(de)雄厚力量,地方一(yi)直(zhi)十分信任和支持我們。所以推進項目(mu)落地就順理成章了。”

在中(zhong)核(he)(he)(he)新(xin)能(neng)源在海南(nan)開展的前期工作(zuo)的基礎上,中(zhong)核(he)(he)(he)集團于(yu)2018年底決策將(jiang)小堆示范工程項目移交(jiao)給(gei)海南(nan)核(he)(he)(he)電有限公司(si)。2019年,移交(jiao)正式(shi)完(wan)成(cheng),海南(nan)核(he)(he)(he)電成(cheng)為新(xin)的業主(zhu)。

“天(tian)時(shi)地(di)利人和(he)”之下,“玲龍一號”全球(qiu)首堆落地(di)的(de)進度條(tiao)驟然(ran)提速。相(xiang)關(guan)決策作出后,工(gong)作啟(qi)動非(fei)常快。以征地(di)拆(chai)遷為例,在(zai)昌江縣政府的(de)支持下,只(zhi)花了18天(tian)時(shi)間就完(wan)成了這一任務,創造了破紀錄的(de)速度。

作(zuo)為(wei)面(mian)向未來(lai)的(de)(de)(de)(de)一個項(xiang)目,模塊式(shi)小型(xing)堆技術特點使其可(ke)以作(zuo)為(wei)清潔的(de)(de)(de)(de)分(fen)布式(shi)能源靈活布局,并(bing)同時(shi)可(ke)滿足海水淡化、區域供暖/冷、工業供熱等多(duo)種用(yong)途(tu)。為(wei)了達到(dao)科學設(she)計、充分(fen)驗證的(de)(de)(de)(de)目標,“在集(ji)團統(tong)籌(chou)下,從項(xiang)目的(de)(de)(de)(de)設(she)計到(dao)建造(zao),核(he)動力院、中核(he)工程(cheng)和施(shi)工單(dan)位都克服(fu)了很多(duo)困難來(lai)降低它(ta)的(de)(de)(de)(de)造(zao)價(jia)。”海南核(he)電(dian)副(fu)總(zong)工程(cheng)師陳建新說,“后續會考慮(lv)向附(fu)近擬建的(de)(de)(de)(de)產(chan)業園直接(jie)供電(dian),或者通過綜(zong)合能源利用(yong)來(lai)體現它(ta)的(de)(de)(de)(de)經濟、社會價(jia)值(zhi)。既(ji)然是(shi)多(duo)用(yong)途(tu),那就(jiu)不能單(dan)以發(fa)電(dian)‘謀(mou)生’,要盡可(ke)能通過各種舉措驗證其功能。”

小堆示范(fan)工(gong)程(cheng)進入海南昌江核電廠的成熟(shu)廠址,相(xiang)比于在莆田等新(xin)廠址需要“白手起家”,無疑有(you)諸多優勢。廠址論(lun)證、環境評(ping)價、應急管(guan)理及輔助設施(shi)等方面的工(gong)作大大簡化,進度、投(tou)資也將(jiang)得到更好的控制(zhi)。

記者在工程現場(chang)看到,小堆所在位置不僅(jin)緊鄰已(yi)投(tou)運機組,離海南昌(chang)江核電廠的(de)碼頭(tou)也非(fei)常近,開(kai)工建設(she)后,設(she)備從碼頭(tou)轉運非(fei)常便利,僅(jin)此一項就能節(jie)省不少投(tou)資。

作為極(ji)具革新(xin)性、在(zai)全球(qiu)也屬前沿的一項技術,“玲龍一號(hao)”首堆建設(she)難免將遇上更(geng)多(duo)(duo)的新(xin)問題,尤其是(shi)很多(duo)(duo)新(xin)設(she)備的制造供貨。

而且當前海南核(he)電(dian)是“多線作戰”——采用“華龍一號”技術(shu)的海南昌江核(he)電(dian)3、4號機組已于2021年3月31日開工,目前也正在如(ru)(ru)火如(ru)(ru)荼地建設進程(cheng)中。

“同步建設的壓力肯定是有的,不過(guo)我們做(zuo)過(guo)沙(sha)盤推演,問題(ti)不大。”作為核電“老(lao)司機”,中(zhong)國核電黨委(wei)書記、董事長(chang)盧(lu)鐵忠(zhong)將(jiang)新堆型的建設比作“換一個車型開”,“一些科研(yan)還在進行,有些設備性(xing)能還沒有得到(dao)徹底的驗(yan)證(zheng),問題(ti)要(yao)碰著了才清楚。”

“如果(guo)我們不(bu)來(lai)做示范,問題就永遠(yuan)解(jie)決不(bu)了。”魏國良表(biao)達(da)出(chu)責無旁貸(dai)的(de)(de)決心,“從(cong)技術變(bian)成工程是(shi)一個共同的(de)(de)挑戰,將要遇到的(de)(de)困難當然不(bu)會少,但是(shi)并沒有顛覆性的(de)(de),都是(shi)可以(yi)克服解(jie)決的(de)(de)。”

03 不止于首堆

除了“小型”,小堆還(huan)有(you)兩個關(guan)鍵(jian)定(ding)語:“多用(yong)途(tu)”“模(mo)塊(kuai)化”。

在模塊(kuai)化方面,“玲龍一號”最(zui)明顯的就是(shi)反應堆的一體化設計(ji),堆內構件(jian)(jian)、控(kong)制(zhi)棒驅動機構、蒸汽發(fa)生器、主(zhu)泵等部件(jian)(jian)都集(ji)成(cheng)在鋼(gang)制(zhi)壓力(li)容器里,不需要主(zhu)管道的連接。

在(zai)多用途方面(mian),雖然(ran)目前示(shi)范工程(cheng)還未明確發電之外要做哪種“副業”,但對應多功能模(mo)塊(kuai)的接口都(dou)會預留,“實(shi)現起來(lai)(lai)其實(shi)很簡單,等小堆(dui)建(jian)成后可能要開展一些配(pei)套實(shi)驗(yan),結合實(shi)際需要和經(jing)濟性(xing)分析來(lai)(lai)決定(ding)”。

更廣(guang)闊的(de)應用前景還在于系(xi)列化和“走出去”。“小堆是國(guo)際競爭(zheng)的(de)焦(jiao)點(dian)之一。基于靈活性和多用途,它(ta)具有一些(xie)無法(fa)替代的(de)優勢。”魏國(guo)良說。

“對于(yu)一些(xie)(xie)僅有幾萬居(ju)民的小海(hai)島,大型反(fan)應堆(dui)的發電功率太(tai)高,小堆(dui)就(jiu)很合適,還可以通過海(hai)水淡(dan)化供給淡(dan)水。”盧鐵(tie)忠分析道,“沿著南海(hai)出去,‘一帶(dai)一路’沿線的一些(xie)(xie)國(guo)家如菲(fei)律賓、印度尼(ni)西亞、馬來西亞等等,小島很多。還有像沙特阿拉伯(bo)等國(guo)家的偏遠(yuan)地區,可能(neng)也有需要。”

要開(kai)拓“一帶一路(lu)”乃至(zhi)全(quan)球市場,示范(fan)工程的示范(fan)效應非(fei)常(chang)關鍵。IAEA發布的《2050核能技術路(lu)線圖》表示,建立一個小(xiao)堆(dui)市場,首要條件(jian)是供應商(shang)在(zai)(zai)自(zi)己(ji)國(guo)家首先(xian)成功(gong)地建造第一座小(xiao)型堆(dui),然后其(qi)他國(guo)家才會考(kao)慮在(zai)(zai)本國(guo)推廣。

首堆建成后,后續(xu)建設的(de)小堆將(jiang)持續(xu)優化(hua)。其實(shi)原本在(zai)福建莆田時計劃雙堆布置,每(mei)個10萬千瓦(wa),出于經濟(ji)性等(deng)多方面的(de)考慮,將(jiang)功率提(ti)升(sheng)到目前的(de)12.5萬千瓦(wa),單堆布置。在(zai)魏(wei)國良看來,小堆未來要系列化(hua)發展,“做一些容量更小、更靈活適用的(de)機(ji)組,比如1~2萬千瓦(wa)的(de)浮動(dong)堆”,10萬千瓦(wa)量級(ji)的(de)機(ji)組則可用于人口較多的(de)海島上,滿足(zu)旅(lv)游用電(dian)、海洋產業(ye)、礦(kuang)產開發等(deng)需(xu)求。

關(guan)于(yu)建設周期,盧鐵(tie)忠說,“首堆(dui)58個(ge)(ge)(ge)(ge)月(yue)(yue)建成,以后要建第(di)(di)二(er)個(ge)(ge)(ge)(ge)、第(di)(di)三(san)個(ge)(ge)(ge)(ge),時間可(ke)以大幅壓(ya)縮,50個(ge)(ge)(ge)(ge)月(yue)(yue)或(huo)者(zhe)40多個(ge)(ge)(ge)(ge)月(yue)(yue)都有可(ke)能(neng)。”

 

伴隨示(shi)(shi)范工程(cheng)開工到建成(cheng),圍(wei)繞“玲龍一(yi)號”的(de)(de)人(ren)才、技(ji)術(shu)(shu)、管(guan)理體(ti)系將逐步建立。“首(shou)堆(dui)的(de)(de)意義是開創性的(de)(de),從設計制造(zao)到審評管(guan)理等都(dou)要(yao)一(yi)體(ti)化地(di)考慮,要(yao)通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)(ge)項目來帶動(dong)整個(ge)(ge)產業鏈條向高層次(ci)發(fa)展(zhan)。”魏國良表達了他對示(shi)(shi)范工程(cheng)的(de)(de)期(qi)望,“對于集團公司提出要(yao)做(zuo)‘國際核科(ke)技(ji)的(de)(de)引領者’,這(zhe)也是一(yi)個(ge)(ge)重要(yao)實踐(jian),通(tong)過(guo)全球首(shou)堆(dui)的(de)(de)建設來促進小堆(dui)技(ji)術(shu)(shu)進一(yi)步創新發(fa)展(zhan)。”

“沒有這個小的起步,就永遠都不會走到那一步。”魏國良如是強調。




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