每台华龙一号机组每年清洁发电近100亿千瓦时,可满足中等发达国家100万人口的年度生产生活用电需求;同时,标准煤消耗312万吨,二氧化碳排放816万吨,植树造林7000万棵
核电是迄今为止最复杂的能源系统。加强核电业务,也能有效推动上下游大量相关高科技产业,促进国家高端重大设备制造业、相关服务业的发展,对材料、冶金、化工、机械、电子、仪器制造等数十个行业的加工技术和工艺水平具有显著的拉动作用
能源是人类生存和发展的重要物质基础。文明的发展史也是一部能源利用史,从古代人类使用薪炭能源到工业革命迎来油气时代。传统化石能源在人类社会工业化过程中发挥着重要作用,但不断增加化石燃料的使用,排放过多的二氧化碳,破坏地球的生态和气候。为了人类社会的可持续发展,国际社会逐渐达成共识:减少对化石能源的依赖,逐步用新能源取代化石能源。新一轮能源替代是大势所趋。
《政府工作报告》2021年提出:在确保安全的前提下,积极有序地发展核电。党中央的重大战略决策是力争在2030年前实现碳达峰,在2060年前实现碳中和。要实现这一目标,能源供应领域是一个重要的突破,许多能源中碳排放最低的核电是选择之一。
核电:能量密度高、稳定性高的清洁能源
核能作为低碳能源,具有能量密度高、基载电力稳定、单机容量大、占地面积小、长期运行成本低、核燃料储备方便、能源自给率有效提高等优点,在全球能源转型中发挥着越来越重要的作用,已成为未来清洁能源系统不可或缺的重要组成部分。
使用核能发电时,核反应堆中的铀燃料不会像石油或天然气一样燃烧,而是利用原子能的核裂变现象获得热能,然后利用热水产生蒸汽,促进蒸汽轮机的发电。
核裂变释放的能量约为2700吨标准煤或1700吨原油。一个100万千瓦的核电厂每年只需补充30吨核燃料,而相同容量规模的燃煤机组每年消耗约300万吨煤。与燃煤电厂相比,核电厂运输燃料的成本几乎可以忽略不计。
数据显示,核能近年来已成为世界清洁能源的主力军。2019年,全球核电总发电量达到2657太瓦时,贡献了世界约三分之一的低碳电力。国际机构研究表明,在过去的半个世纪里,核电有助于降低二氧化碳的长期排放。以华龙一号为例,每台华龙一号机组装机容量116万千瓦,每年清洁发电近100亿千瓦时,可满足中等发达国家100万人口的年度生产生活用电需求;同时,标准煤消耗312万吨,二氧化碳排放816万吨,植树造林7000万棵。
正是由于核能发电具有其他能源无法比拟的高能密度、高稳定性和生产电力过程对环境友好的特点,在2018年第九届世界清洁能源部长级会议上,明确将核电定位为清洁能源,建议关注基荷电力(即电网中稳定供电的基础电力)和未来新的低碳复合能源系统建设。
华龙一号:独特的多重安全保障,大大提高了安全性和可靠性
20世纪50年代和60年代,第一批单机容量约为300兆瓦的核电站问世。这些核电站属于原型堆垛核电厂,其主要功能是验证工程实施中核电的可行性;20世纪70年代,石油价格上涨引发的能源危机促进了核电的发展,通过商业化、标准化、系列化、批量化经营,全球400多台商业机组大多在此期间建成。第二代核电站的单机容量大多在600-1400兆瓦之间,是目前世界各国正在运行的主要核电站型号。第二代核电站的单机容量大多在600-1400兆瓦之间,是目前世界各国正在运行的主要核电站型号。
中国科技工作者认真总结了30多年的核电研究设计经验,吸取了世界核电发展的经验教训,形成了华龙一号三代核电型号。华龙1设计全面平衡地贯彻核安全深度防御原则和设计可靠性原则,设置多屏障增加安全系数,确保生产活动在防御措施的保护下,创新地采用活动与非活动的安全设计理念,使核电站能够在极端情况下维持系统运行,大大提高抗震能力,更好地确保安全。
华龙一号独特的多重安全保障:双层安全壳能抵抗大型飞机冲击;提高抗震标准,进一步提高电厂固有安全能力;专用安全系统主要包括安全注入系统、安全壳喷淋系统、蒸汽发生器辅助供水系统和空气排放系统,对各种不同严重事故采取充分可靠的安全措施。结合多种安全手段,大大提高了核电站运行的安全性和事故预防的可靠性。一旦发生事故,确保30分钟内无操作员干预,事故不会升级。事故可在72小时内处理,无需工厂外的支持。此外,电站的设计寿命从40年提高到60年,堆芯换料期从12个月延长到18个月,大大提高了电厂的可用性。华龙一号在安全、经济、性能等方面达到或超过了国际三代核电用户的需求。
国际机构专家认为:华龙1号在设计安全方面成熟可靠,基于成熟技术和详细试验验证的创新设计成熟可靠。2015年5月,华龙一号落地福建福清;2021年1月,华龙一号全球首批示范工程福清五号机组投入商业运营,从核岛浇灌第一罐混凝土到商业运营仅用了68.7个月,是全球唯一一批按期完成的三代核电。华龙一号已成为核电市场上最受欢迎的三代核电机型之一。
核电是迄今为止最复杂的能源系统。加强核电业务,不仅能带动核燃料循环全产业链的发展,还能有效带动上下游大量相关高科技产业的发展。华龙一号作为超级工程,带动上下游5300多家企业实现了411台核心设备的定位,促进了国家高端重大设备制造及相关服务业的发展,对材料、冶金、化工、机械、电子、仪器制造等几十个行业的加工技术和工艺水平起到了显著的拉动作用。
核电是高科技战略产业和绿色发展的重要途径。上世纪80年代,中国的核电事业起步。40年来,从学习引进、消化吸收到自主研发,我国拥有国际先进的核电技术和核电建设运行能力,核电总装机容量居世界第三。科技工作者应进一步加强科技创新,继续推进华龙后续车型研发,努力取得先进核电、新燃料、新材料突破,继续提高压水堆核电技术的安全经济,为促进经济发展和保护生态环境做出更大贡献。
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