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            從“一堆一器”到“核能‘三步走’” 中國核能高質(zhì)量發(fā)展之路行穩致遠

            發(fā)布時(shí)間:2024-04-10 信息來(lái)源:

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              六天三地,跨越近5000公里。近日,一場(chǎng)中國核工業(yè)的追尋之旅展開(kāi)。

              今年是我國第一顆原子彈成功爆炸60周年,明年1月15日是核工業(yè)創(chuàng )建70周年。為進(jìn)一步貫徹落實(shí)習近平總書(shū)記對核工業(yè)重要指示批示精神,更好地傳播宣傳核工業(yè)、核科學(xué),弘揚“兩彈一星”精神,今年1月15日,中核集團啟動(dòng)了“大國底氣從核來(lái)·重走核工業(yè)路”媒體行活動(dòng),同時(shí)發(fā)布了活動(dòng)的四條路線(xiàn),邀請社會(huì )各界一起重走核工業(yè)路。

              第一條路線(xiàn)以從“一堆一器”到“核能‘三步走’”為主題——從“核工業(yè)的搖籃”原子能院出發(fā),到“雙龍齊飛、三堆共建”的海南核電,再到承載著(zhù)人類(lèi)終極能源夢(mèng)想的西物院,媒體記者們用一周的時(shí)間“光速”穿越核工業(yè)近70年,感受中國核工業(yè)從無(wú)到有、從小到大、由大到強的發(fā)展歷程。

              核工業(yè)從這里出發(fā)

              3月的北京,乍暖還寒。

              一輛大巴車(chē)載著(zhù)來(lái)自人民日報、新華社、央視等30多家媒體記者、跨界大V駛入中國原子能科學(xué)研究院?!按髧讱鈴暮藖?lái)·重走核工業(yè)路”媒體行活動(dòng)第一條線(xiàn)路從這里出發(fā)。

              “先有原子能院,后有核工業(yè)?!眲?chuàng )建于1950年的原子能院是我國第一個(gè)核科學(xué)技術(shù)研究機構,也是我國基礎性、前瞻性、先導性、工程性核科研綜合基地,被譽(yù)為我國核工業(yè)的“搖籃”。

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              歷史和現在在此交匯。走進(jìn)原子能院,仍然可以看到這里依然保留著(zhù)上世紀50年代建造的廠(chǎng)房、生活區和專(zhuān)家樓。工作區中有一幢古樸的紅色建筑,被稱(chēng)為反應堆大樓;大樓東側,有一塊巨大的磁鐵,這就是我國第一臺回旋加速器的核心主磁鐵。反應堆和加速器是開(kāi)展原子能科學(xué)研究的基礎核設施。1955年初,我國決定從蘇聯(lián)引進(jìn)一座7000千瓦的重水型實(shí)驗性反應堆和一臺直徑1.2米的回旋加速器。

              “一堆一器”為我國的“兩彈一艇”事業(yè)做出了突出貢獻。引爆原子彈最重要的“引信”——點(diǎn)火中子源在這里研制;原子彈核心部件“鈾球”的原料在這里完成技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)。它們還為氫彈理論探索、中子測量、核反應數據測量、核潛艇動(dòng)力堆設計及驗證等多項科研任務(wù)提供了試驗條件和保障。隨著(zhù)一項項技術(shù)難關(guān)被攻克,中國正逐漸掌握打開(kāi)原子能大門(mén)的鑰匙。

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              如今,第一座重水反應堆已經(jīng)停閉,第一臺回旋加速器已經(jīng)退役。原子能院已從“一堆一器”走向“多堆多器”,成為國內加速器與反應堆類(lèi)型最多的綜合性研發(fā)基地。我國核工業(yè)的發(fā)展,走上自主創(chuàng )新的道路。

              1983年,我國“熱堆-快堆-聚變堆”的核能發(fā)展總戰略提出,這一戰略的核心目標是解決我國核能可持續發(fā)展和核燃料長(cháng)期安全有效供應的問(wèn)題。在這個(gè)戰略框架下,中國核能領(lǐng)域取得了顯著(zhù)的成果。

              當前,熱堆在核能發(fā)電中的占比達到90%以上,近期內仍將是我國核電發(fā)展的主力堆型,將在支撐我國“雙碳”目標實(shí)現、優(yōu)化能源電力結構、建設新型能源體系中發(fā)揮重要作用;我國快堆技術(shù)通過(guò)分階段推進(jìn),掌握了原理性技術(shù)、建成了試驗裝置、培養了技術(shù)人才、拓展了研究平臺,核心技術(shù)取得重要突破;我國自參加ITER計劃以來(lái),相關(guān)科研實(shí)力得到了極大提升,核聚變技術(shù)已從過(guò)去的跟跑到并跑,到部分技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平,建成了以中國環(huán)流三號為代表的聚變裝置。

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              在“看見(jiàn)·新時(shí)代核工業(yè)”媒體沙龍上,原子能院院長(cháng)楊紅義與媒體記者們分享他的觀(guān)點(diǎn):面向“雙碳”目標,面向裂變能長(cháng)期可持續發(fā)展未來(lái),需要解決熱堆與快堆協(xié)同發(fā)展、接續發(fā)展問(wèn)題,積極推動(dòng)三步走戰略中第二步快堆發(fā)展的走實(shí)。

              “通過(guò)建立一體化快堆閉式循環(huán)系統,可以實(shí)現鈾資源循環(huán)利用,理論上可使我國鈾資源可利用率提高60倍,資源可利用時(shí)間從百年尺度提升到千年尺度,是支撐我國核電積極安全有序發(fā)展及環(huán)境友好發(fā)展的必由之路?!痹幽茉焊笨偣こ處?、核工程設計研究所所長(cháng)、一體化快堆項目總設計師周培德說(shuō)。

              中核集團高度重視一體化快堆研發(fā)工作,目前已開(kāi)展大量研究工作,取得階段性成果。為我國能源安全發(fā)展提出了系統性的解決方案,積極發(fā)揮著(zhù)高水平科技自立自強的中堅作用。

              “雙龍”在這里騰飛

              3月的海南,椰風(fēng)海韻,碧波銀灘。

              從??诿捞m機場(chǎng)到位于昌江的海南核電基地,將近3個(gè)小時(shí)的車(chē)程之后,在藍天碧海旁,記者們看到了“雙龍齊飛,三堆共建”的震撼景象——“華龍一號”海南核電3、4號機組正在建設當中,與之同期建設的還有被譽(yù)為“核能充電寶”的我國另一自主創(chuàng )新重大成果“玲龍一號”。

              海南省是國內核電發(fā)電量占比最高的省份。作為我國最南端的核電,海南核電一期工程每年為海南省提供90-100億度電的清潔能源保障,約占海南全省用電總量的三分之一。二期工程采用中國具有完全自主知識產(chǎn)權三代壓水堆核電“華龍一號”技術(shù),已于2021年3月31日正式開(kāi)工建設。此外,被稱(chēng)為“核能充電寶”的全球首個(gè)陸上模塊化小型核反應堆“玲龍一號”也在如火如荼地建設中。大國實(shí)力,由此彰顯!

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              作為海南省頭號能源企業(yè),海南核電已經(jīng)形成“雙龍齊飛”的格局,同時(shí)擁有二代改進(jìn)型、三代、示范小堆多種堆型機組,對提升海南能源電力保障供應、帶動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng )新升級、助力海南高質(zhì)量完成“雙碳”目標具有重要意義。截至目前,海南核電已累計安全、零碳發(fā)電700多億度,相當于減少排放二氧化碳6700萬(wàn)噸、植樹(shù)造林45個(gè)西湖景區面積。

              海南核電黨委書(shū)記、董事長(cháng)魏智剛介紹,在核能“三步走”技術(shù)路線(xiàn)的指引下,我國熱堆實(shí)現了二代向三代升級,實(shí)現了規?;?、批量化、國產(chǎn)化發(fā)展。

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              目前,中核集團核電保持積極安全有序發(fā)展,中核集團控股在運核電機組26臺,裝機容量2440萬(wàn)千瓦,核準及在建核電機組18臺,裝機容量1939萬(wàn)千瓦。2023年,中核集團在運在建核電總裝機容量居國內第一、全球第二。我國已成為全球最大、最為活躍的核電市場(chǎng),也是推動(dòng)全球三代乃至四代核電創(chuàng )新發(fā)展的主要國家。

              其中,“華龍一號”是創(chuàng )新中核的代表,是中核集團在四十余年核電科研、設計、制造、建設和運行經(jīng)驗的基礎上,投入大量財力、物力、人力,深刻汲取國際上歷次核事故特別是福島核事故教訓,借鑒國際三代核電非能動(dòng)安全的先進(jìn)理念和運行經(jīng)驗反饋,滿(mǎn)足國際最先進(jìn)的法規標準研發(fā)設計的三代核電機型,具有完整自主知識產(chǎn)權。截至目前,作為我國具有完全自主知識產(chǎn)權的三代壓水堆核電技術(shù),“華龍一號”國內外在運在建機組總數達27臺,已成為全球在運在建機組總數最多的三代核電技術(shù)。

              在充滿(mǎn)挑戰與希望的核工業(yè)路上,中國一代代核工業(yè)人肩負起歷史使命,堅定向著(zhù)建設世界核工業(yè)強國的宏偉目標邁進(jìn)。

              中國聚變夢(mèng)從這里啟航

              面朝三江、背依峨眉。

              20世紀60年代,在國家“三線(xiàn)建設”的戰略部署下,西物院建院四川樂(lè )山,以“451工程”建設為使命,于1985年成功研制中國首個(gè)工業(yè)規模的托卡馬克裝置——中國環(huán)流一號,標志著(zhù)我國受控核聚變研究進(jìn)入世界前沿。

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              2001年,隨著(zhù)核工業(yè)西南物理研究院主體搬遷到成都,中國環(huán)流一號實(shí)驗裝置完成了它的歷史使命。2012年中核集團核工業(yè)西南物理研究院下屬的成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院將451工程舊址改造成為中國核聚變博物館。這里是中國聚變夢(mèng)開(kāi)始的地方。

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              作為我國最早致力于研究“人造太陽(yáng)”的專(zhuān)業(yè)科研院所,核工業(yè)西南物理研究院是“熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”戰略中聚變堆研發(fā)的核心單位,也是我國參與全球最大“人造太陽(yáng)”——國際熱核聚變實(shí)驗堆(ITER)計劃的重要支撐單位。

              60年來(lái),西物院先后建成了在聚變領(lǐng)域具有里程碑意義的三代重要平臺:中國環(huán)流一號、中國環(huán)流二號、中國環(huán)流三號。中國環(huán)流一號是我國核聚變領(lǐng)域第一個(gè)國家大科學(xué)工程裝置;中國環(huán)流二號為我國核聚變研究從原理探索到大規模裝置實(shí)驗的跨越式發(fā)展奠定堅實(shí)的科學(xué)與工程技術(shù)基礎;2020年,自主設計建造成功第三代聚變平臺——新一代人造太陽(yáng)“中國環(huán)流三號”,該裝置是我國規模最大、參數最高的先進(jìn)托卡馬克裝置。

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              自2008年以來(lái),中國還承擔了國際熱核聚變實(shí)驗堆(ITER)計劃中18個(gè)采購包的制造任務(wù),涉及磁體支撐系統、磁體饋線(xiàn)系統、電源系統、輝光放電清洗系統、氣體注入系統、可耐受極高溫的反應堆堆芯“第一壁”等核心關(guān)鍵部件。到了組裝階段,中國又通過(guò)中法聯(lián)合體,深度參與實(shí)驗堆核心裝置托卡馬克的安裝。2023年12月,西物院與ITER總部簽署協(xié)議,宣布新一代人造太陽(yáng)“中國環(huán)流三號”作為ITER衛星裝置面向全球開(kāi)放,邀請全世界科學(xué)家來(lái)中國集智攻關(guān),共同追逐“人造太陽(yáng)”能源夢(mèng)想。這些成果充分展示了中國在核聚變研究領(lǐng)域的實(shí)力和水平。ITER組織總干事彼得羅·巴拉巴斯基接受新華社記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示,從關(guān)鍵部件交付到核心裝置安裝,中國是國際熱核聚變實(shí)驗反應堆計劃值得信賴(lài)的合作伙伴。

              從核裂變到核聚變,從不可控到可控,中國核工業(yè)人與世界一道,在尋找能源終極解決方案的壯麗征程上孜孜不倦。

              “熱堆-快堆-聚變堆”核能“三步走”戰略對于保障我國的能源安全有著(zhù)重要意義,是符合我國國情的核能發(fā)展戰略,也是能夠引領(lǐng)世界核能發(fā)展的技術(shù)方向。

              中核集團以“熱堆走穩、快堆走實(shí)、聚變走好”為現階段總體思路,大力推進(jìn)先進(jìn)核能產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng )新,打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰,更好發(fā)揮在加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力中的引領(lǐng)作用。

              從“一堆一器”到“核能‘三步走’”,中國核工業(yè)從光榮歷史中走來(lái),向世界一流挺進(jìn)。進(jìn)入新時(shí)代,中國核工業(yè)作為國家安全的堅強盾牌、科技創(chuàng )新的排頭兵、經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎,繼續承載著(zhù)民族的希望與夢(mèng)想,走入下一個(gè)輝煌時(shí)代。(鄭欣)

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