又一个世界第一!中国突破卡脖子技术,从核电大国向核电强国转变

此次带核功率运行是华能石岛湾核电站取得的又一大进展,接下来工程师将对核反应堆的运行状态进行密切监视,并准确记录各项数据。如果稳定性和安全性没有任何问题,华能石岛湾核电站预计将在今年年底之前实现并网发电。

又一个世界第一!中国突破卡脖子技术,从核电大国向核电强国转变

华能石岛湾核电站坐落于山东省威海市荣成县宁津湾,地处黄海之滨,项目于2012年12月正式开工建设,总投资30亿元。该项目既是中国“十二五”期间获批的第一个核电站项目,也是全球首座第四代核电技术加持的核电站。其运用的高温气冷堆技术,在全球之前已经建成的核电站中还没有先例。

与此同时,该技术还是中国16个重大科技专项之一,其与核心电子器件、高端通用芯片、基础软件、高档数控机床与基础制造技术、转基因生物新品种培育以及探月工程等项目并列,重要性和难度不言而喻。中国希望通过此项技术,实现从核电大国到核电强国的转变。

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目前全球主力核电站采用的是压水反应堆,也就是利用水给核电站运行降温。而高温气冷反应堆冷却的材料则是气体,其运行原理是以耐高温的石墨作为慢化剂、以化学惰性的氦气作为冷却剂,当核反应堆运行时,其产生的热量可以迅速通过石墨传导出去。

温度极低的惰性气体会将热量吸收,同时惰性气体具备不易发生化学反应的特性,所以可以极大地保护核电站的运行环境。据悉,高压气冷反应堆的概念最早由德国人提出,之后美国、日本以及俄罗斯等国也相继对其进行了深入研究,但是中国却成为全球首个将该技术用于商业核电项目的国家。

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相比传统的压水反应堆,高温气冷反应堆存在许多优势,最明显的有两个,一是让核电站运行更加安全。传统的压水反应堆会产生大量的核废水,且水中含有多种放射性物质,一旦泄露,后果不堪设想。2011年3月,因地震引发的日本福岛核电站泄露事件,其对海洋生态环境的影响一直持续到现在。

另外,压水反应堆产生的大量核废水,如何进行有效的处理也是一个大问题。以日本福岛核电站为例,其运行产生的核废水每年均在上涨,目前已经面临着存储危机。今年4月,日本为了解决核废水问题,宣布将其排放到海洋,引来国际社会的口诛笔伐,而高温气冷反应堆则不存在上述问题。

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其次,高温气冷反应堆技术极大地拓展了核电站的选址空间。由于传统的压水反应堆,需要大量的水为核反应堆予以降温,耗水量极大,所以为了确保冷却水的足量供应,目前核电站建设一般选在临近海洋或者河流的地方。

但是高温气冷反应堆技术成熟后,许多水资源匮乏的地区也可以建设核电站。例如中国内陆地区,其发电主要以火电为主,而火电最大的问题就是能耗高,污染大,已经不再符合绿色发展的理念。如果能在中国内陆建设核电站,既可以缓解用电紧张局面,又可以逐渐淘汰高污染产能,保护生态环境。

又一个世界第一!中国突破卡脖子技术,从核电大国向核电强国转变

正如中国华能集团副总经理王文宗所言,石岛湾高温气冷堆核电站运行,不仅标志着中国突破了一系列的世界性、行业性的卡脖子的关键技术,而且让高温气冷堆核电站从沿海走向内陆,成为了可能。

据悉,石岛湾核电站的运行不光是高温气冷反应堆技术的突破,也是其他核电站配套技术的突破。据统计,在石岛湾核电站的建设过程中,中国累计制造了2200多套设备,而且大多数是全球首创。石岛湾核电站国产零部件的使用率高达93%以上,完全是一座拥有自主知识产权的核电站。

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长期以来,美国、日本以及法国等国,是核电技术领域无可争议的强者,垄断了多项核心技术,中国一直处于追赶的状态。而随着高温气冷反应堆技术的商业化使用,中国的核电技术已经可以媲美西方先进技术,在某些方面甚至实现了超越。