高溫氣冷堆核電站完成雙堆臨界 為“雙碳”貢獻(xiàn)“綠色力量”
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】自從1938年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了核裂變，人類(lèi)進(jìn)入核能的時(shí)代。據(jù)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦的核電站與同等規(guī)模的火電廠相比，每年可減少排放二氧化碳660萬(wàn)噸，核電站向環(huán)境釋放的溫室氣體(約7萬(wàn)噸)只有同等規(guī)模燃煤電廠的1%左右。此外，從原料上看，一座100萬(wàn)千瓦的大型核電站，每年只需要30噸濃度約3%的低濃縮鈾原料，而一座100萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電站則需要350萬(wàn)噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。毫無(wú)置疑，核電是當(dāng)下新興低碳綠色能源之一。
核電的發(fā)現(xiàn)也推動(dòng)了多種類(lèi)型核電站的建立和應(yīng)用。目前，世界上大部分核電站均采用壓水堆堆型，屬于熱中子反應(yīng)堆的一種。現(xiàn)代化的壓水堆核電站是人類(lèi)工業(yè)技術(shù)的一個(gè)高峰，在全球能源供給中發(fā)揮了重要作用，我國(guó)的秦山核電站和大亞灣核電站均屬此類(lèi)。
近日，我國(guó)高溫氣冷堆核電站示范工程2號(hào)反應(yīng)堆首次臨界，標(biāo)志著示范工程順利完成雙堆臨界，為年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。據(jù)了解，該高溫氣冷堆核電站示范工程裝機(jī)容量20萬(wàn)千瓦，將每年發(fā)電量14億度，可以為200萬(wàn)居民提供生活用電。不僅如此，預(yù)計(jì)它每年還可減少二氧化碳排放量90萬(wàn)噸，貢獻(xiàn)“綠色力量”。
早在2006年，我國(guó)發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》的16個(gè)重大專(zhuān)項(xiàng)就包括大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站科技重大專(zhuān)項(xiàng)。高溫氣冷堆固有安全性好、發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛等特點(diǎn)。其在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)及高溫工藝熱等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊，更是我國(guó)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源供給安全、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要路徑。
高溫氣冷堆通過(guò)核能、熱能、機(jī)械能再到電能的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)發(fā)電。高溫氣冷堆通過(guò)“氣冷”的方式進(jìn)行堆芯冷卻和熱傳導(dǎo)。我國(guó)高溫氣冷堆的冷卻劑是氦氣。氦氣作為一種理想的惰性氣體，氦氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下不容易與反應(yīng)堆的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并且有著較好的熱力學(xué)性能。
值得一提的是，高溫氣冷堆核電站示范工程的關(guān)鍵核心技術(shù)完全由我國(guó)研制。清華大學(xué)與中核集團(tuán)、華能集團(tuán)建成的該zuo核電站，國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)93.4%，形成的約5萬(wàn)張圖紙、10萬(wàn)頁(yè)文件，15000多件技術(shù)含量高、安全設(shè)計(jì)要求也高的核島設(shè)備等，我國(guó)都具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，高溫氣冷堆是具有第四代核能系統(tǒng)安全特征的先進(jìn)核電堆型，對(duì)促進(jìn)我國(guó)進(jìn)入四代核電技術(shù)前沿、推動(dòng)核電制造企業(yè)加大科研攻關(guān)力度、吸引凝聚核電人才具有重要意義。
實(shí)際上，該項(xiàng)該座核電站工程于2012年底在山東榮成開(kāi)工建設(shè)；2021年9月12日，1號(hào)反應(yīng)堆成功實(shí)現(xiàn)首次臨界。1號(hào)反應(yīng)堆成功臨界相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，是反應(yīng)堆帶核功率運(yùn)行的起點(diǎn)。
下一步，中核集團(tuán)將持續(xù)以中核能源為高溫氣冷堆科技成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)，進(jìn)一步與清華大學(xué)等各方攜手共進(jìn)、精誠(chéng)合作，積極推進(jìn)后續(xù)高溫氣冷堆產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)高溫氣冷堆智慧和力量。
（資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)、知網(wǎng)、環(huán)球日?qǐng)?bào)等）
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