细细试验

细细试验

如果说是顶层设计的突破是“变不可能为可能”，那关键试验的推进就是“变可能为现实”的过程。

一项技术的诞生，不仅仅是靠设计人员在电脑上仿真、在图纸上画线就能实现的。为了保障核电安全，验证设计是否合理，需要搭建大型试验台架，在最接近实际运行工况的条件下模拟验证设计的可靠性。为此，研发团队牵头协调相关单位，组织新建43个试验台架，完成了6大试验课题、17项关键试验、共887个工况的独立试验验证，从安全壳外部的喷淋降温到反应堆堆芯的冷却，统统囊括在内。

非能动堆芯冷却系统（ACME）综合试验台架

非能动安全壳综合性能（CERT）试验台架

熔融物堆内滞留（IVR）试验台架

堆内构件流致振动试验台架

水力模拟试验台架

蒸汽发生器汽水分离热态试验台架

比如，一旦发生事故后，钢制安全壳上方的水箱会向下浇水，让水沿着安全壳表面均匀流下，为安全壳降温。所谓“均匀流下”，就是要在安全壳外壁形成水膜，让尽可能大的面积都有水流过，而不是只沿着几条线流下来。这就和安全壳的外形、坡度、材料、水流量、安全壳外壁上分水器的配置息息相关，为了验证设计的合理性，研发人员搭建了高20多米的试验台架，通过进行真正的喷淋进行验证和改进。

再比如，在事故发生后，一旦发生堆芯熔毁（虽然经过分析计算，发生概率只有一千万分之一，而且不会对公众造成任何影响），需要将反应堆压力容器淹没，保证熔化的堆芯被牢牢关在压力容器里。为了验证核电厂能否达到上述要求，技术团队又开始了“CAP1400熔融物堆内滞留研究及试验”课题攻关。

台架的设计和搭建并不容易，在全高度试验台架上实现如此多因素的综合模拟，更是一项浩大的工程，往往牵一发动全身，一项小的设计修改背后是多个系统的协同变更。通过缜密地考虑、精细化地设计，最终建成了综合考虑多种因素的试验台架，为试验研究奠定了坚实基础。

2014年9月，CAP1400初步安全分析报告（PSAR）通过国家核安全局安全审评。审评认为：“CAP1400满足国内外最新标准要求，满足我国‘十三五’核电安全要求。”

2016年4月，CAP1400顺利通过IAEA通用反应堆安全审评。审评认为：CAP1400总体达到IAEA安全法规标准的最新要求。IAEA时任总干事天野之弥评价：“中国成功设计研发了大型压水堆CAP1400，这对世界核能未来非常重要。”

国家核安全局PASR审评(https://www.daowen.com)

通过IAEA通用反应堆安全审评

2016年，CAP1400通过中国专利保护学会专家评审，认为“具有自主知识产权和出口权”，为我国三代先进核电的规模化、批量化发展与“走出去”提供了有力保障。

全局性的创新，让CAP1400脱胎换骨。

2020年9月28日，国家电力投资集团有限公司在上海宣布，中国具有完全自主知识产权的第三代核电技术CAP1400完成研发。自此，这个目前世界上功率最大、安全等级最高的非能动压水堆核电型号，有了一个更富有中国味的名字——“国和一号”。

千红万紫安排著，只待新雷第一声。

“国和一号”即将在东方沃土，拔地而起，傲然耸立。

数说“国和一号”

“国和一号”作为三代核电中的翘楚，具有众多显著特点：

更安全——对于公众来说，核电安全是普遍关注的问题。

●与二代核电相比，安全性提高100倍：严重事故概率降低倍数，采用非能动安全系统，增加电站抗击地震、外部水淹等极端自然灾害的能力，能够承受大型商用飞机的撞击，发生严重事故的概率降低为0.01倍。

●72小时无须人工干预：在电厂断电状况下，反应堆可在事故发生72小时内无须人工干预自动保证安全。

更经济——“经济、实惠、性能好”是咱们老百姓日常消费的重点关注点。

●批量化后工程造价仍有下降空间：关键材料全部实现自主化设计和国产化制造，2023年将实现100%整机国产化能力。批量化后工程造价还有下降空间，具有市场竞争力。

●寿命延长：电站整体和主体设备寿命由40年延长至60年，设备易于运行操作与维修。

●系统简化：非能动技术的应用使得电厂设计简化，提高了可建造性、可运行性和可维修性，相比传统电厂，安全级阀门、管道、电缆、泵、控制装置、抗震厂房总量分别约减少50%、80%、85%、35%、70%和45%。

更环保——“国和一号”同时还具备强大的环境友好性。

●建成后单机组发电功率150万千瓦，每年可以提供125亿千瓦·时发电量，每年可减少温室气体排放超过900万吨，相当于种植1470平方公里森林的减排效应，同时可供热1350万平方米。

“国和一号”数字化模型