解構「華龍一號」核電機組

2021-05-31 | 科技創新

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中國自主研發及製造首座第3代核電「華龍一號」福清核電5號機組,今年年初通過測試正式投入商業運作,標誌住中國繼美國、法國、俄羅斯之後,成功掌握自主三代核電技術的國家,核電技術躋身世界前列。
華龍一號是當前世界核電市場上接受度最高的三代核電機型之一,設計壽命60年,反應堆採用177堆芯設計,堆芯設計換料週期18個月,採用雙層安全殼等技術,所有設備國產化率達88%。

解構華龍一號,要知道最核心的兩部分,一個是堆芯,另一個是安全系統。堆芯裡面存儲着核原料,通過裂變反應產生熱量,加熱周圍的水。堆芯如同一個極大的「筷子筒」裡面的「筷子」,「筷子」的數量及排列方式是核電機型最核心的特徵。華龍一號反應堆採用的177堆芯正是中國自主研製的成果,將堆芯中組件數量增至177個,增加組件數量,不僅可以提高發電功率,又能有效降低每個單獨燃料組件的運作功率,提高安全性。

華龍一號的安全系統, 必須提到雙層外殼,安全殼除了防止放射物洩漏,還須抵抗龍捲風,颱風,外來的巨大衝擊,1.8米厚的水泥內有4 層鋼筋是同類工程的兩倍,盡管被飛機撞擊也沒事。華龍一號每台機組每年可發電近100億千瓦時,能滿足發達國家100萬人口的生產和生活年度用電需求,同時相當於減少標準煤消耗312萬噸、減少二氧化碳排放816萬噸。

核電是其中一種清潔能源,也是中國要達到減排、碳中和目標的主要工具。目前中國煤炭佔能源結構仍然高達55%,核能只佔5%,到2035年將這個比例提升至10%。為實現這個目標,需要在15年間建造約100座核反應堆,多個省市已啓動核電站項目。使用清潔能源,對優化中國能源結構、推動綠色低碳發展、助力碳達峰、實現碳中和目標有著重要意義。

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