“國(guó)和一號(hào)”，是國(guó)家電投落實(shí)我國(guó)三代核電自主化發(fā)展戰(zhàn)略，在引進(jìn)消化吸收三代非能動(dòng)壓水堆核電技術(shù)的基礎(chǔ)上，依托工程項(xiàng)目平臺(tái)實(shí)踐和國(guó)家大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)開發(fā)的、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆核電型號(hào)，是自主設(shè)計(jì)的中國(guó)核電技術(shù)品牌。

作為我國(guó)十六個(gè)重大科技專項(xiàng)之一，“國(guó)和一號(hào)”代表著當(dāng)今世界三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平，是我國(guó)核電技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的最新成果，該技術(shù)研發(fā)完成標(biāo)志著我國(guó)全面具備了先進(jìn)核電自主化能力。

如果給“國(guó)和一號(hào)”貼標(biāo)簽

下面這幾個(gè)肯定是最亮眼的

01“國(guó)之重器”

一組數(shù)據(jù)能直觀反映“國(guó)和一號(hào)”緣何是名副其實(shí)的“國(guó)之重器”：

單臺(tái)機(jī)組中，超過(guò)100噸的設(shè)備、模塊有30件左右，最大的模塊體積有5000多立方米，重達(dá)1400多噸。

安全殼是個(gè)直徑40多米、高70多米的“大膠囊”，用厚度約5厘米的鋼板制成，每平方米可承受40噸以上的壓力。

蒸汽發(fā)生器是目前全球壓水堆中最大的，高度約25米，里面有12600余根用于熱交換的U型管，總長(zhǎng)超過(guò)300公里，重量達(dá)到800余噸。

不僅“身形”巨大，效益同樣突出。作為目前世界最大的非能動(dòng)壓水堆核電站，也是我國(guó)自主設(shè)計(jì)的單機(jī)組功率最大的核電站，“國(guó)和一號(hào)”單機(jī)組功率153.4萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量125億千瓦時(shí)，可滿足1250萬(wàn)居民的年用電需求，每年可減少溫室氣體排放900萬(wàn)噸，減排效應(yīng)相當(dāng)于種植1470平方公里森林，按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)面積為10.7畝計(jì)算，可以覆蓋約63萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。

人民日?qǐng)?bào)這樣評(píng)論它：歷時(shí)12年科研攻關(guān)，“國(guó)和一號(hào)”示范工程——推動(dòng)核電行業(yè)和技術(shù)整體升級(jí)換代。三代核電技術(shù)安全性高、經(jīng)濟(jì)性好、可建造性強(qiáng)、運(yùn)維方便，是名副其實(shí)的“國(guó)之重器”。

02“中國(guó)制造”

中國(guó)三代核電自主化之路，是一代核電人的奮斗史。在黨中央、國(guó)務(wù)院的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，通過(guò)重大專項(xiàng)實(shí)施、產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同攻關(guān)，“國(guó)和一號(hào)”實(shí)現(xiàn)了中國(guó)制造。

以儀控系統(tǒng)為例，在一個(gè)核電站里，有數(shù)萬(wàn)臺(tái)儀器設(shè)備，它們都需要儀控系統(tǒng)發(fā)送指令再做出動(dòng)作。作為核電站的“神經(jīng)中樞”，儀控系統(tǒng)的高度復(fù)雜性，決定了它的自主化過(guò)程注定充滿曲折。在國(guó)家科技重大專項(xiàng)的支持下，從零開始，研發(fā)出了完整的“和睿”品牌系列儀控系統(tǒng)，覆蓋了“國(guó)和一號(hào)”示范工程主要儀控系統(tǒng)。

“國(guó)和一號(hào)”的許多設(shè)備采用了全新的制造工藝和運(yùn)行流程，對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。為確保研制成功，“國(guó)和一號(hào)”許多關(guān)鍵設(shè)備都采取“雙線并行”的策略。反應(yīng)堆冷卻劑泵，簡(jiǎn)稱“主泵”，承擔(dān)著為核島運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的重任，可以看作核電站正常功率運(yùn)行時(shí)的“心臟”。為了確保這個(gè)關(guān)鍵核心設(shè)備的研制成功，一面推進(jìn)屏蔽電機(jī)主泵研發(fā)，另一面啟動(dòng)濕繞組主泵研發(fā)。十年磨一劍，兩條技術(shù)路線相繼走通，使中國(guó)一躍擁有全球領(lǐng)先的技術(shù)。

濕繞組主泵模型

從核電“心臟”主泵，到“大腦”核設(shè)計(jì)與安全分析軟件；從“中樞系統(tǒng)”核電儀控，到電纜、儀表等遍布核島各處的“血管”“神經(jīng)”……三代核電自主化技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)步履不停，填補(bǔ)了一項(xiàng)又一項(xiàng)空白，啃下了一塊又一塊“硬骨頭”。

目前，“國(guó)和一號(hào)”已實(shí)現(xiàn)整機(jī)100%國(guó)產(chǎn)化能力。

03“本質(zhì)安全”

反應(yīng)堆運(yùn)行后會(huì)產(chǎn)生余熱，停堆后如果不能及時(shí)導(dǎo)出余熱，堆芯會(huì)因溫度過(guò)高而導(dǎo)致反應(yīng)堆熔毀，這是事關(guān)反應(yīng)堆的安全問(wèn)題。“國(guó)和一號(hào)”研發(fā)之初就創(chuàng)立了一整套完善的事故預(yù)防機(jī)制和意外處理措施。

首先，“國(guó)和一號(hào)”的安全殼是用厚度約5厘米的低碳合金鋼板制成的“大膠囊”，可抵御大飛機(jī)撞擊。外層還有厚度達(dá)1.1米的鋼筋混凝土屏蔽廠房，相當(dāng)于給反應(yīng)堆上了“雙保險(xiǎn)”，即便反應(yīng)堆發(fā)生熔化燒毀【發(fā)生概率10^(-7)左右】，也能保證有效密封。

屏蔽廠房實(shí)物模型

其次，“國(guó)和一號(hào)”在核島上方加裝了一頂顯眼的“帽子”——3700多噸超大水箱，一旦事故發(fā)生，這些冷卻水在重力作用下自動(dòng)降下來(lái)，向安全殼頂部噴灑降溫，該過(guò)程可持續(xù)72小時(shí)，保證堆芯冷卻不被燒毀。72小時(shí)以后，操縱員手動(dòng)啟動(dòng)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)再循環(huán)泵，將水從輔助水箱送至儲(chǔ)水箱。輔助水箱的水裝量可持續(xù)補(bǔ)給至少4天。此后，還可以通過(guò)消防系統(tǒng)或其他供水管線供水，實(shí)現(xiàn)安全殼長(zhǎng)期冷卻，不會(huì)發(fā)生福島核電站堆芯無(wú)法冷卻最終導(dǎo)致氣體爆炸輻射溢出的事故。

此外，由于核電站多修建于海岸線上，“國(guó)和一號(hào)”針對(duì)臺(tái)風(fēng)、海嘯、地震等自然災(zāi)害做了專門的預(yù)防措施。“國(guó)和一號(hào)”示范工程從選址上就避開了大地震帶，下方為一整塊基巖，地質(zhì)條件穩(wěn)定，安全停堆地震級(jí)別為8級(jí)。平面布置時(shí)，結(jié)合機(jī)組特點(diǎn)，廠址室外地面設(shè)計(jì)標(biāo)高10m，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)洪水位6.87m，滿足“干廠址”要求，避免了海嘯引起海水倒灌進(jìn)核電站的風(fēng)險(xiǎn)。

“國(guó)和一號(hào)”總設(shè)計(jì)師鄭明光曾表示：“先進(jìn)三代核電消除了大規(guī)模放射性釋放的可能性，排除了核電風(fēng)險(xiǎn)對(duì)環(huán)境與公眾的放射性危害。”