小型核反应堆迎来国产“七窍玲珑心”,将带来更廉价的清洁电力

核电观察室 2023-08-14
2062 字丨阅读本文需 6 分钟

8月10日,现场一声令下,中核集团旗下中国核电投资控股中核海南多用途模块式小型堆科技示范工程——玲龙一号反应堆核心模块被高高吊起,向着核岛方向移动。

吊装成功!

压力容器、蒸发器等关键设备一步到位,玲龙一号全球首堆的安装工作步入高峰期。

据了解,此次运输的设备是全球首个商用模块式小型反应堆“玲龙一号”的核心模块,号称“玲龙之心”,该设备集成了压力容器、蒸发器、主泵接管,是制造难度最高、最具代表性的“工厂化预制、模块化制造”核电主设备。这是全球首个商用模块式小型堆核电项目在车间实现了压力容器与蒸汽发生组件组焊预制工作,标志着我国小型堆核电建设步入世界前列。

小型堆因其安全性、部署灵活性及多用途等方面的独特优势,在新一轮核能技术变革和国际产业竞争中的作用日益凸显。据国际原子能机构(IAEA)统计,全球范围内正在开发的小型堆技术有超过80种,美、俄、英、日、韩等核电大国均将小型堆技术列入国家战略。玲龙一号是中核集团在成熟压水堆核电站和核电技术的基础上开发的具有自主知识产权的创新型核反应堆,是全球首个通过IAEA通用安全审查的小型模块化压水反应堆。同时,中核集团积极响应IAEA的小堆倡议,参与了IAEA首个小堆用户需求文件编制工作,为模块化小型堆发展贡献中国智慧。

玲龙一号是继华龙一号后我国核电自主创新的重大成果,填补了国内空白,具有广阔的全球市场前景,成为又一张靓丽的“国家名片”!

“玲龙一号”是个啥?

“玲龙一号”是一种多用途小型模块化压水堆,也被称为ACP1002。它的核心模块——反应堆压力容器也被叫做“玲龙之心”。这个“玲龙之心”可了不得,它把反应堆压力容器、直流蒸汽发生器和主泵接管集成在一起,这可是制造难度最高、最具代表性的“工厂化预制、模块化制造”核电主设备。

“玲龙一号”最大的创新之处就是“小堆”和“模块化”,但这并不是它所有的创新点。除了“小堆”和“模块化”,“玲龙一号”采用的是高固有安全和全非能动安全的设计理念。

“玲龙一号”具有非常好的高固有安全,反应堆一体化布置不仅缩小的体积,还大大提升了事故状态下反应堆带出堆芯余热的能力,消除了主管道破口导致冷却剂丧失而使反应堆不能快速大量的质能释放的事故。

它的主泵用的是屏蔽泵来代替传统的轴封泵,消除了轴封LOCA事故的发生等等一系列的安全设计,消除了多种由于设计基准而发生的事故,让整个系统变得简单。

“玲龙一号”还将安全系统简化,大大减少了故障的发生,通过自然力来实现事故发生后反应堆安全,不需要传统的安全相关的措施应急,事故后可以做到长时间不用人去操作。

通过研究和分析,“玲龙一号”的安全性极高,在世界上所有的核电设施中都是一骑绝尘。

而且因为功率不高,放射性元素也会随之降低,并设计有多重放射性包容屏障,如果是一般的大型反应堆,都需要规划处一片10公里的应急区域。

但是“玲龙一号”可以将应急区域缩小到直径一公里的范围。

这就说明,“玲龙一号”完全具备建造在距离城市或人口密集区更加靠近的地方,展现出它独特的多用途特点。

也正是这样先进的安全设计,大大增加了“玲龙一号”的经济性。

因为其系统简单,在建造初期的投资可以大大降低;创新的模块化设计让“玲龙一号”既可以实现批量的生产,降低生产的成本,还可以实现工厂组装后再去现场安装,这样就大大减少了建造周期长的缺点。

更重要的是“玲龙一号”可以根据不同地区或者城市的用电负荷需求来组合建设的规模大小,不仅非常灵活,还降低了建设中投入的投资资金,保证了建设的经济效益。

也正是这样的优点,“玲龙一号”可以适用的应用场景非常广泛。

小功率、小体积的优点可以贴近居民区和工厂部署,“玲龙一号”虽然成为陆上反应堆,但是不管陆地还是海洋,它都可以展现出“充电宝”的优势。

在设计师的预估下,“玲龙一号”完成所有的建设工作后将投入使用,预计发电量可以达到10亿千瓦每年,可以供给52.6万个家庭一年的正常用电。

“玲龙一号”的推广还可以大大减少我国化石能源的消耗,实现节能减排,根据设计师的计算,每使用一台“玲龙一号”,每年都能让中国减少88万吨的碳排放,和种植750万棵树木达到相同的效果。

“玲龙一号”对我们有什么好处?

那么,“玲龙一号”对我们普通老百姓有什么意义呢?下面我们从三个方面来看看:

更便捷、更经济的清洁能源。由于“玲龙一号”的小型化和模块化特点,它可以在工厂预制好后,通过陆路或水路运输到需要用电的地方,进行快速组装和安装。这样就可以避免传统大型核电站的选址难题,也可以缩短建设周期和降低成本。同时,“玲龙一号”的设计寿命可达60年,运行维护简单,可靠性高。这意味着我们可以享受到更稳定、更廉价的清洁电力。

更多元、更灵活的能源应用。“玲龙一号”不仅可以用于发电,还可以用于海水淡化、供热、供冷等领域。它还可以根据不同的需求,进行灵活的组合和调节。“玲龙一号”特别适合于偏远地区、岛屿地区、沿海地区等缺乏能源或需要多种能源的地方。“玲龙一号”可以支持多种工业和民生用途,如供热、海水淡化、氢气制造等。这些都是与我们老百姓生活息息相关的领域,比如供热可以改善北方地区冬季取暖条件,海水淡化可以解决缺水地区饮水问题,氢气制造可以推动新能源汽车发展等。例如,“玲龙一号”可以为海南岛提供清洁能源和淡水资源,促进当地经济社会发展。

更强大、更有影响的国际竞争力。“玲龙一号”是我国自主创新的重大成果,是我国核能技术的领先代表。它的成功研发和建设,展示了我国在核能领域的强大实力和创新能力,也为我国参与国际核能合作和市场竞争提供了有力支撑。我国已经与多个国家和地区签署了“玲龙一号”的合作协议,将为全球能源转型和气候治理做出贡献。

文章来源: 世界消因器,风趣的橘座,竹君说史

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