“玲龍一號”是全球首個通過國際原子能機構通用安全審查的小型模塊化壓水反應堆,也是中核集團在成熟壓水堆核電站和核電技術的基礎上開發(fā)的具有自主知識產權的創(chuàng)新型核反應堆。
01 小型堆:核能領域的“移動充電寶”!
小型堆是指電功率在30萬千瓦以下的核反應堆,我們可以把它當作家里面的一個筆記本電腦,它的顯示器、主機、鍵盤等都集中到一起了。相比于大型反應堆,“玲龍一號”的功率只有12.5萬千瓦,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,被視作核能領域的“移動充電寶”。
小型堆的設計、建造過程絕不是簡單地將大型核電小型化。對于核電站來說,最關鍵的組件就是反應堆和反應堆冷卻劑系統(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”則把關鍵組件集合在一起,形成了一體化、模塊化的反應堆模塊,這也是“玲龍一號”最突出的創(chuàng)新點。一體化、模塊化的設計不僅使反應堆更緊湊、占地面積更小,而且還取消了傳統(tǒng)大堆中的主管道,從設計上就消除了主管道斷裂造成冷卻劑喪失事故的可能性,使反應堆更安全。
玲龍一號剖切展示(來源:新華社視頻截圖)
02 在期許中誕生的“小型堆”
早在上世紀七八十年代,國際原子能機構就開始倡導發(fā)展中小型反應堆。中國核動力研究設計院緊跟世界核能發(fā)展趨勢,通過十幾年的刻苦攻關,研發(fā)出了具有完全自主知識產權的多功能模塊式小型壓水堆堆型,這是繼華龍一號后的又一自主創(chuàng)新重大成果,填補了國內空白。
進入21世紀后,隨著小地區(qū)或偏遠山區(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、海上石油開采等領域對清潔能源的需求進一步提升,小堆綜合優(yōu)勢十分顯著。而壓水堆技術成為在小堆的研發(fā)過程中優(yōu)先考慮的設計技術。
2003年,核動力院開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、核能供熱等需求為目標,完成了概念方案和安全性及經濟性評估,為后續(xù)項目發(fā)展奠定了良好的基礎。
2009年,中核集團在“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,中核集團將小型多用途堆技術研發(fā)列為集團公司重點科技專項。
2011年,中核集團對模塊式小堆的研發(fā)正式啟動。別稱玲龍一號,它與大家熟知的華龍一號是“親兄弟”。
為取得全球通行證,玲龍一號主動接受了國際原子能機構通用反應堆安全審查。最終,2016年,它成為全球首個通過IAEA安全審查的小型壓水堆技術。相比全世界很多國家開發(fā)的小堆都還停留在紙上,我國率先邁出了模塊式小堆工程落地這關鍵一步
2021年7月13日,中核集團海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程(小堆示范項目)在海南昌江核電現(xiàn)場正式開工。至此,該項目成為全球首個開工的陸上商用模塊式小堆,標志著我國在模塊式小型堆技術上走在了世界前列。
2022年9月20日,海南昌江核電廠玲龍一號反應堆內部0米結構完成澆筑,提前實現(xiàn)小堆工程一級進度計劃里程碑節(jié)點。目前,海南昌江核電施工現(xiàn)場各項工作正在穩(wěn)步推進。
2023年8月10日,“玲龍一號”反應堆核心模塊成功吊裝?!傲猃堃惶枴焙藣u設備安裝關鍵路徑上的第一個里程碑節(jié)點順利完成。
03 玲龍一號:中國核電的新“名片”
2024年2月6日上午,在海南昌江的核電基地,全球首個陸上模塊化小型核反應堆“玲龍一號”外穹頂?shù)跹b完成,標志著反應堆廠房的主體結構已全部施工完成,并為后續(xù)的反應堆廠房的封頂?shù)於嘶A。
“玲龍一號”預計于2026年上半年并網發(fā)電,建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時,滿足52.6萬戶家庭生活所需。但做小堆的初衷其實不是和大堆去“拼發(fā)電”,而是要實現(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、石油開采、偏遠地區(qū)及孤網熱電聯(lián)供、燃煤熱電機組替代等應用。
小型堆用途圖解(來源: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特優(yōu)勢,在全球市場也顯示出良好前景,尤其是對于很多電網規(guī)模小、人口數(shù)量少的國家非常適用。未來,“玲龍一號”將作為中國核電一張新的名片,推動中國核能走向世界,為核電技術應用與發(fā)展貢獻中國智慧。
綜合來源:科技日報、新華網、新華社等。
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