格局初现——积极有序发展第三代核电

更新于 2026年10月12日 版权声明
第五节 格局初现——积极有序发展第三代核电

如今,全球的在建核电站绝大多数都属于第三代核电站。第三代核电技术在我国也得到了很好的应用。

AP1000

前文提到的三门核电站与海阳核电站,这两座核电站的一期工程就采用了AP1000技术。简单来说,可称为第三代核电“开山之作”的AP1000技术特点是:

●简化的非能动设计提高安全性和经济性、严重事故预防与缓解措施,设计简练,设备减少,易于操作。

●采用模块化施工建设,建设周期可缩短到4~5年。

●设计寿命可达60年。

2021年5月28日,习近平总书记在两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上的讲话指出:“战略高技术领域取得新跨越……‘国和一号’和‘华龙一号’三代核电技术取得新突破。”

短短数语,却让两大核电技术走入国人眼中。

“国和一号”

“国和一号”研发设计的故事已在前文着墨不少,其示范工程位于山东威海市荣成石岛湾畔,计划建设两台“国和一号”核电机组,单机容量达150万千瓦。如今,工程正在有序建设中。

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“国和一号”示范项目效果图

通过压水堆国家科技重大专项研发和“国和一号”示范工程建设,基本消除了“国和一号”批量化建设的风险,为支撑中国能源清洁低碳转型和世界先进核电发展做出贡献。

“华龙一号”

“华龙一号”核电技术是中核集团ACP1000和中广核集团ACPR1000+两种技术的融合,被称为“我国自主研发的第三代核电技术路线”,相比第二代核电技术,安全性总体提升。

ACP1000技术是中核集团自主研发的具备自主知识产权的先进压水堆核电技术。它是在中核集团的CNP1000技术的基础上,借鉴国际先进核电技术的先进理念,充分考虑福岛核事故后最新的经验反馈,按照国际最先进法规的标准要求研制的一种拥有自主知识产权的第三代压水堆核电站。

ACPR1000+技术是在CPR1000技术上发展而来的。CPR1000是中广核推出的中国改进型百万千瓦级压水堆核电技术方案,源于法国引进的百万千瓦级堆型——M310堆型。而ACPR1000+是中广核在推进CPR1000核电技术标准化、系列化、规模化建设的同时,研发出的拥有自主知识产权的第三代百万千瓦级核电技术。

“华龙一号”核电技术将两种核电技术融合一体,是中核集团和中广核集团这两大核电企业在30余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上,根据福岛核事故经验反馈及中国和全球最新安全要求,研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,满足第三代核电安全要求,是中国核电创新发展的重大标志性成果之一,也是中国核电走向世界的“国家名片”之一。融合后的“华龙一号”技术特点主要包括提出“能动和非能动相结合”的安全设计理念,采用177个燃料组件的反应堆堆芯、多重冗余的安全系统、单堆布置、双层安全壳,全面平衡贯彻了纵深防御的设计原则,设置了完善的严重事故预防和缓解措施等。但在型号具体设计上,其总体参数和技术方案,中核集团和中广核集团还是存在一定差异。

福清核电站位于福建福清,规划建设6台百万千瓦级压水堆核电机组,其中5、6号机组为“华龙一号”。目前,“华龙一号”示范工程已全面建成投运。

防城港核电站位于广西防城港,是我国西部首个核电站,规划建设6台百万千瓦级核电机组。二期工程即建设两台“华龙一号”机组,其第一台“华龙一号”示范机组于2015年12月24日正式开工建设,并于2023年3月25日建成投产。

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福清核电站(最近处机组为“华龙一号”)

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广西防城港核电(左侧两台在建机组为“华龙一号”)

除了“国和一号”与“华龙一号”这两位大明星之外,你还知道哪些其他的三代核电技术在中国生根发芽?(https://www.daowen.com)

EPR

EPR(European Pressurized Reactor)技术是法国法马通公司与德国西门子公司联手,在法国N4反应堆和德国的Konvoi反应堆基础上,合作开发的反应堆技术。EPR主要的技术特点包括:

●设计了严重事故的应对措施,通过主要安全系统4列布置、扩大主回路设备储水能力、改进人机接口、系统地考虑停堆工况等方式来提高纵深防御的设计安全水平。

●在电站寿期内可用率平均达到90%,单机容量达到175万千瓦。

●设计中采用大容积安全壳(80000立方米),专门设置了针对严重事故工况的卸压装置(900吨/小时),安全阀和卸压装置都通过卸压箱排到安全壳内。当堆芯温度大于650摄氏度时,启动专设卸压装置,可以有效避免反应堆压力容器超压失效,并防止反应堆压力容器失效后堆芯熔融物的散射。

●可使用各类压水堆燃料,包括低富集铀燃料(5%)、循环复用的燃料(源于后处理的再富集铀或后处理的钚铀氧化物燃料MOX)。这样,一方面可实现稳定乃至减少钚存量的目标,同时也可降低废物的产量。

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台山核电站

台山核电站是我国首个使用欧洲EPR技术的核电站。电站位于广东省台山市赤溪镇,规划建设六台核电机组,一期工程建设两台单机容量为175万千瓦的EPR核电机组。目前,两台机组均已投入商业运行。

VVER-1200

VVER-1200核反应堆是俄罗斯第三代核电技术,是VVER-1000型核电机组的革命性发展产品,在各种性能方面都有所提高。其技术特点包括:

●提高反应堆一回路的各项参数,使热功率由3000兆瓦增至3200兆瓦,机组发电功率由1000兆瓦级增加至1200兆瓦级。

●在传统能动安全系统基础上又增加了非能动设计,使其可以采用能动和非能动安全系统相结合的办法来提高电厂的可靠性水平。其非能动设计主要体现在蒸汽发生器非能动排热系统及安全壳非能动排热系统。

●使用自动化和各类新技术,使机组运行人员大幅下降,与前代堆型相比减少了25%~30%。对燃料的利用率进一步增强,其乏燃料的燃耗水平相比于前代堆型增加了约40%。

前文提到的田湾核电站,也加入了三代核电“大家庭”。这座位于江苏省连云港市连云区的核电站,计划建设8台核电机组,7、8号机组使用的是俄罗斯VVER-1200三代核电技术,2021年5月19日在中俄两国元首的共同见证下开工建设。

如此种种,三代核电技术做到了在安全问题上“设计兜底”,也基本上不会发生类似福岛和切尔诺贝利事故那样的灾难,这是深刻总结了已经发生过的核事故,采取大量改进后的反应堆设计技术的结果。

大多数应用非能动设计理念的第三代核电技术追求自然界的固有规律,似与“道法自然”的东方智慧不谋而合;两千年后的今天,刘慈欣在他的《三体》小说中恣意挥洒着想象,“数学规律才是最可靠的武器”提出了更加揭示本质的、最牢不可破的存在。

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田湾核电站8台机组效果图

如今,众多三代核电站,在中国这片热土之上见证着三代核电技术的发展。中国核电技术自主化的声音也由弱到强,共同支撑着核电积极有序发展的新格局。

在核电这些事儿上,我们正在不断地回归“本真”与科学。

十六个国家重大科技专项中,有九天揽月的探月工程“嫦娥”与“玉兔”,翱翔天际的国产大飞机C919,连接你我的5G技术……“国和一号”型号正式发布,其示范工程还在如期建设。

回看这些发端于21世纪初的国家重大科技专项,或寻常,或神秘,但距离每一个中国人的美好生活并不遥远。

重大专项的故事揭示了一个共同的道理,挑战与机遇并存,奋斗方可实现。

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