全球首 个陆上商用模块化小堆玲龙一号开工建设

发布时间:2021-07-13 信息来源:中核集团

  7月13日,中核集 团海南昌江多用途模块式小型堆科技示范工程(小堆示范项目)在海南 昌江核电现场正式开工,至此,该项目 成为全球首个开工的陆上商用模块化小堆,标志着 我国在模块化小型堆技术上走在了世界前列。这是中 核集团和海南省积极贯彻落实习近平总书记“七一”重要讲 话精神以及关于海南自由贸易港建设系列重要批示指示精神的重要举措,是中核 集团积极践行国家创新驱动发展战略的又一重大成果,同时也 是落地中核集团与海南省政府战略合作协议的良好实践。

  

  自主创 新是核工业的灵魂,也是核 工业的核心竞争力。小堆示 范项目采用中核集团玲龙一号(ACP100)技术。该技术 是中核集团通过十余年自主研发并具有自主知识产权的多功能模块化小型压水堆堆型,是继中 核集团三代核电华龙一号后的又一自主创新重大成果。2016年,玲龙一 号成为全球首个通过国际原子能机构安全审查的小型堆。

  区别于传统核电技术,模块式 小型堆技术具有小型化、模块化、一体化、非能动的特点,安全性高,建造周期短,部署灵活,可以作 为清洁的分布式能源,供电的 同时可满足海水淡化、区域供暖/冷、工业供热等多种用途,适用于园区、海岛、矿区、高耗能 企业自备能源等多种场景应用。

  

  玲龙一号发电功率12.5万千瓦,建成后年发电量可达10亿千瓦时,满足52.6万户家庭生活所需。它的推 广应用可以大大减少我国化石能源的消耗、促进节能减排,对于推 动核电安全发展和自主创新,为海南 自贸港和生态文明示范区建设提供绿色能源保障具有重要意义。

  

  海南昌 江多用途模块式小型堆科技示范工程由中国核电全资控股,其建设 必将使小型堆技术得到全方位实施及验证,加速提 升我国在模块式小型堆领域的自主创新能力,为后续规模化、批量化建设奠定基础,巩固我 国在这一领域的先发优势,形成我 国自主的堆型品牌。

  核电作为一种安全、清洁、高效能源,不仅是助力我国实现“双碳”目标的有效资源,还与绿 色生态的海南相得益彰。目前,中核集 团在海南已建成我国最南端的核电基地,昌江核 电等一批电力项目建成投产,扭转了 电力长期短缺的局面。按单台65万千瓦 核电机组年发电量50亿度计算,相当于节约标煤150万吨,减排374万吨二氧化碳和2.9万吨二氧化硫,相当于每3年再造 一座五指山森林公园,为海南 绿色崛起提供有力支撑。

  科普小贴士

  一、什么叫小型堆?和华龙 一号相比有什么区别?

  按照国 际原子能机构的定义,小型堆是指电功率30万千瓦以下的反应堆。华龙一号的电功率是100万千瓦 远远大于小型堆的功率范围,采用分 散布置的反应堆。玲龙一号的电功率是12.5万千瓦,采用的是一体化布置。

  二、BG大游既 然已经全面掌握了华龙一号这样的三代大型反应堆的技术,为何还 要开发玲龙一号这种小型堆?

  与华龙 一号这样的三代大型反应堆主要用于核能发电不同,玲龙一 号主要是核能综合利用,玲龙一 号除了可以发电以外,还可实 现核能的多用途,比如可以给城市供热、提供工业蒸汽、海水淡化、石油开采等不同需求,适用于园区、海岛、矿区、高耗能 企业自备能源等多种场景应用。

  三、小型堆 的技术研发是否能够借鉴大型反应堆的技术?和大型反应堆相比,是否更加简单?

  小堆大 堆都属于压水堆技术,采用了 相同的冷却剂和燃料组件形式。但小堆 也有其独特之处,玲龙一 号最突出的特征是一体化设计、模块化 建造和完全非能动的安全系统。

  “反应堆是一个模块,整个反 应堆主设备在工厂就装好了,运到现 场直接进行安装和调试。”模块化的建造安装,带来的 一个优势就是可以缩短现场的施工时间,缩短建造工期。

  四、玲龙一 号是从何时开始研发的?在这期 间攻克了哪些难题?它的先进技术、先进理念、创新能 力体现在哪些方面?

  中核集 团对小堆的研发自2010年正式启动,将其列 入集团公司的重大科研专项。

  “因为和 传统的堆差别大,所以创 新的程度和技术跨度大。玲龙一 号是完全从头开始的自主创新设计。围绕这 一开创性的堆型,中国核 动力研究设计院开展了反应堆热工水力、安全系统验证、力学性能等试验,研发了包括主泵、驱动机构、直流蒸 汽发生器等多项关键设备,并建设 了全亚洲最大的非能动安全系统综合实验台架,使玲龙 一号的安全性得到了充分的验证。在研发 过程中形成大量实用新型和发明专利,正是因 为通过大量的研究,自主的研究,自己的创新研发,这样才 形成了现在的小型堆,全球首 个能够商用的小型模块化堆。

  五、玲龙一 号的安全性如何?在保障 安全性上有哪些独特的设计?

  玲龙一号功率小、源项少,应急计 划区可以控制在厂区边界内,技术上 可实现不需要场外应急干预,可以靠 近城镇及工业园区部署。

  玲龙一号采用“固有安 全加非能动安全”的设计理念,通过设 计消除多种潜在事故,具有更 高的固有安全性。玲龙一 号采用完全非能动安全系统,利用自 然现象确保反应堆的安全,事故后 可以长期不需要人为干预。

  六、玲龙一 号适用于哪些场景?未来的应用前景如何?如果未 来要把它安装在船上甚至汽车上,在技术 上还要进行哪些突破?

  玲龙一 号可用于城市采暖供热、工业供汽、核能海水淡化、热电汽 三联产等应用场景。

  玲龙一号稳定性好,可作为基荷能源,与风电、光伏相互补充,联合构 建分布式清洁能源体系。玲龙一 号可用于发展中国家、小电网、岛屿开 发和燃煤热电机组替代等应用前景,沙特、阿联酋、约旦、印尼、泰国等 发展中国家对小堆有浓厚兴趣。

  七、我国核 电整体发展水平如何?在应对碳达峰、实现碳中和的目标上,核能将 发挥怎样的作用和价值?

  截止到今年6月底,我国共建成核电机组51台,在建核 电机组算上本次开工的小堆项目共计19台。其中,中核集 团建成核电机组24台,在建核电机组8台。

  我国核电经过了30多年的发展,实现了 核电机组的批量化、规模化发展,随着我 国自主研发的三代核电技术华龙一号全球首堆福清5号机组实现商运,我国已 成功进入世界核电技术领先行列,实现了 由跟跑到并跑的跨越式发展。但在全 国电力总装机容量上较世界平均水平仍低约14个百分点,具有较大的发展空间。

  核能发 电是一种低排放、高效率的新型能源,具有安全友好、绿色低碳、经济高效等多重优势。每台玲 龙一号机组每年发电相当于减少二氧化碳排放88万吨,相当于植树造林750万棵。安全积 极有序的批量发展核电,可以连续、稳定的 承担碳达峰碳中和任务,助力我 国深入推进能源转型,优化能源结构。(刘洋 官慧 刘霞 刘玄)