突破西方垄断,中国华龙一号领先世界,能否解决核电站安全问题?

"华龙一号"的问世,让全世界都知道了,核电技术不是西方的专利,中国同样可以研发出领先全世界的核电。

华龙一号的优势

"华龙一号"是我国研发的最新的核电技术。2020年11月27日华龙一号全球首堆并网成功,这标志着中国打破了西方的核技术垄断,正式迈入了核技术先进行列,中国核电从此拥有了真正的话语权。今天,我们就来说核电站那些事。


突破西方垄断,中国华龙一号领先世界,能否解决核电站安全问题?


事实上,当我们谈到核电站时,很多人首先想到的是切尔诺贝利,是日本福岛核事故。2019年美剧《切尔诺贝利》播出,在豆瓣高达9.6分,这也反应了一个很现实的问题,那就是很多人担心核电站是否安全,甚至有不少人谈核色变。那么,华龙一号是否有安全上的隐忧呢?完全不需要担心。


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华龙一号是具有世界先进水平的第三代核电技术,这里解释一下核电的发展,第一代核电技术是为了验证核电技术的可行性,第二代技术解决了核电的商用问题,福岛核电站就是第二代核电技术,现在世界上绝大部分的核电站都是第二代核电,第三代核电技术大大提高了安全性。第四代核电技术的经济性和安全性又上升了一个级别,不过现在第四代核电技术还处于概念阶段。

华龙一号的哪些技术保障了核电的安全性呢?保障核电站安全的第一个因素就是选址,大家最熟悉的就是不能建立于地震带之类的,核电站严苛的选址条件以至于虽然我国有着广袤的土地,但是适合建核电站的地方却很少,甚至核电行业还想着立法保护这些地方。

华龙一号有着完备的严重事故缓解措施,比如为了防止堆芯熔毁,华龙一号采用非能动的方式向堆坑注水,这样就可以防止压力容器熔穿,就不会发生核泄露了。另外,华龙一号的多样化水源、冷链也大大提高了安全性。


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另外,就是华龙一号采用能动和非能动的结合方式。能动就是需要能源驱动的意思,这也意味着这需要人工操作,因为一旦发生事故能源切断,安全措施就失效,需要人工操作才能解除事故发生的危机。人工操作怎么解决核事故危机呢?比如人工操作把控制棒插入反应堆中,这样控制棒就可以吸收大量中子,就能让反应堆停堆,避免发生核泄漏。不过人工操作也带来了不确定性。


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如果有了解过核电事故的就知道,历史上那些核事故除了安全技术有问题外,都是因为操作人员失误才最终导致的。非能动就是不需要人工操作的一种方式,比如前面的控制棒问题,华龙一号的控制棒可以利用重力下落插入反应堆。说到这,就不得不佩服这些科研人员的巧思妙想。利用非能动的方式,即使华龙一号遭遇了大地震、大海啸,也可以保证长时间安全停堆,可以保证长达72个小时不需要人工干预。当然,操作人员在核电安全上还是很重要的,因此华龙一号采取了"小孩子才做选择题,我全都要"的形式,把非能动和能动结合起来。

另外,可能有人会担心要是有恐怖分子劫持飞机撞向华龙一号怎么办,不要担心,华龙一号采用的是双层安全壳,就相当于穿了两层"防护服"。即使是大飞机撞向华龙一号,也拿它无可奈何。而且,华龙一号无论面对的是什么样的自然灾害面前都可以不动如山。


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不仅如此,华龙一号的177堆芯设计,提高了反应堆的效率,让核电利用率大大提高。核废料少了,也就意味着安全性提高了。

当然,作为世界领先的第三代核电技术,肯定也不可能只在安全性上提升,在经济上也是大大提升。华龙一号是百万千瓦级别的核电站,发电量可以达到50亿千瓦时,每年可节约煤炭530万吨。不仅如此。华龙一号的寿命从45年提高到了60年,电厂可利用率也从85%提高到了90%以上。

中国现在核电技术世界领先,然而曾经中国的核电技术非常落后,甚至是一片空白,那么中国核电是如何崛起的呢?

中国核电是如何崛起的?

1956年1月,周总理在一次会议上说:"原子能给人类带来了非常强大的能源,给科学的各部门开辟了远大的前途。"这是国家领导人首次为原子能发展"背书"。1958年,我国就想要建核电站,可是当时资源紧张,只能先保军用。在上世纪70年代前,中国核电还是一片空白。当时上海是我国命脉产业的基地,可是当时上海缺电严重,许多工厂停工,新开的工厂不敢开工,这也坚定了我国尽快建立核电站的决心。1970年,在周总理的批示下,成立了"728工程",建造核电站。当时提出的是熔盐堆方案,可是在多次的调研下,发现该技术无法进行下去。1974年,我国第一座核电站的总设计师欧阳予提出了压水堆方案,获得了周总理的肯定,列入了国家基建计划。


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我国本来是想引进法国的900兆瓦核电技术,当时就有人提议停止"728工程",不然可能会造成浪费,最终在经过多方研讨后决定在引进的国外技术没拿到前不能把"728工程"仓促下马,于是自己的300兆瓦核电站开建。可是,由于之前我国在这方面是一片空白,政府又出巨资向国外买设备,经费非常紧张。不过,这时候我国也自己造出了200吨电渣重熔炉等一些难度不低的设备。以我国当时的技术和财力,想要取得这些成绩是多么不容易啊,在此向这些技术、科研人员致敬。最终,没有一点经验的我国就这样把核电站造了出来,并于1991年并网发电。

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自从我国核电诞生后,就一直为技术问题而困扰,但是我国核电从业者的梦想就一直没有改变,那就是拥有我国完全具有知识产权的世界一流的核电技术。1997年,我国科学家创新性地提出"177堆芯"概念和相关试验项目,并把这命名为CNP1000。2007年,我国引进了美国的AP1000和法国的EPR,这让CPN1000有了搁浅危机。不过,我国会放弃自主研发核电计划吗?不会,我国一直以来走的都是独立自主的道路,核心技术一定要掌握在自己手里。


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在科研人员的日夜劳作下,确定了对"177堆芯"等22项技术重大改进,并更名为CP1000。

福岛核泄漏后,我国对核电的安全性提出了更高的要求,科研人员又是日夜研发,对CP1000做出了重大的改进,提出了能动和非能动结合的方案"华龙一号"。2014年,华龙一号在安全性、经济性、成熟性都通过了国际评审,满足了第三代核电技术要求。


突破西方垄断,中国华龙一号领先世界,能否解决核电站安全问题?


在研发华龙一号的几十年,科研人员遇到了数不清的困难,但是他们始终没有放弃,因为他们有一颗拳拳爱国心,他们希望总有一天中国人的技术能与世界并驾齐驱甚至是引领世界。在这些科研人员的彻夜研发下,华龙一号顺利诞生。华龙一号取得的成就是辉煌的,743项专利,104项软件著作权,就是华龙一号的"战绩"。2020年,我国的另一个三代核电技术国和一号也研发成功,我国同样具有自主知识产权,也同样是世界先进技术。我国在核电技术的脚步并未停止,第四代核电技术荣成石岛湾核电站预计今年就会正式投产。

2020年,是我国科技的爆发年,嫦娥5号、天问一号、"九章"量子原型机……中国在一个个原本被卡脖子的领域突破。下一个突破点,必定是芯片。

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页面更新:2024-05-19

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