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新能源替代化石能源核電是選擇之一

2021-04-06 16:19:41 來源：人民日報

每臺“華龍一號”機組每年清潔發(fā)電近100億千瓦時，能夠滿足中等發(fā)達國家100萬人口的生產生活年度用電需求；同時，相當于減少標準煤消耗312萬噸，減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000萬棵

核電是迄今為止最為復雜的能源系統(tǒng)。做強做優(yōu)核電事業(yè)，還能有效帶動上下游大量相關高技術產業(yè)，促進國家高端重大裝備制造業(yè)、相關服務行業(yè)發(fā)展，對材料、冶金、化工、機械、電子、儀器制造等幾十個行業(yè)的加工技術和工藝水平具有顯著拉動作用

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎。從遠古人類使用“薪炭能源”到工業(yè)革命迎來“油氣時代”，文明的發(fā)展史也是一部能源利用史。傳統(tǒng)化石能源在人類社會工業(yè)化過程中發(fā)揮著巨大作用，但不斷增加化石燃料使用，將排放過量二氧化碳，對地球生態(tài)和氣候帶來破壞。為了人類社會可持續(xù)發(fā)展，國際社會逐漸達成共識：應當減少對化石能源的依賴，逐步用新能源替代化石能源。新一輪能源更替，已是大勢所趨。

2021年《政府工作報告》提出：在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電。我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，是黨中央的重大戰(zhàn)略決策。落實這一目標，能源供應領域是重要突破口，眾多能源中碳排放量最低的核電是選擇之一。

核電：具有高能量密度和高穩(wěn)定性的清潔能源

作為低碳能源，核能具有能量密度大、基荷電力穩(wěn)定、單機容量大、占地規(guī)模小、長期運行成本低、核燃料易于儲備、可有效提高能源自給率等優(yōu)勢，在全球能源轉型中發(fā)揮著越來越重要的作用，已成為未來清潔能源系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。

利用核能發(fā)電時，核反應堆內的鈾燃料不會像石油或天然氣一樣燃燒，而是利用原子能的“核裂變”現象獲取熱能，進而利用熱能燒水產生蒸汽，推動蒸汽輪機進行發(fā)電。

1公斤鈾235核裂變釋放的能量大約相當于2700噸標準煤或1700噸原油。一座百萬千瓦的核電廠每年需要補充核燃料僅30噸，而同樣容量規(guī)模的燃煤機組年耗煤量約300萬噸。與燃煤電廠相比，核電廠運輸燃料的成本幾乎可以忽略不計。

數據顯示，近年來，核能已經成為世界清潔能源主力軍。2019年，全球核電總發(fā)電量達2657太瓦時，貢獻了世界約1/3的低碳電力。國際機構研究表明，在過去的半個世紀里，核電幫助降低了二氧化碳的長期排放增加速度。以“華龍一號”為例，每臺“華龍一號”機組裝機容量116萬千瓦，每年清潔發(fā)電近100億千瓦時，能夠滿足中等發(fā)達國家100萬人口的生產生活年度用電需求；同時，相當于減少標準煤消耗312萬噸，減少二氧化碳排放816萬噸，相當于植樹造林7000萬棵。

正是由于核能發(fā)電具有其他能源無法比擬的高能量密度和高穩(wěn)定性且生產電力過程對環(huán)境友好等特點，2018年第九屆世界清潔能源部長級會議上，明確將核電定位為清潔能源，并且倡議關注核電用于基荷電力（即電網中穩(wěn)定供電的基礎電力）以及用于未來新的低碳復合能源系統(tǒng)建設。

“華龍一號”：特有多重安全保障，極大提升安全性和可靠性

20世紀五六十年代，第一批單機容量在300兆瓦左右的核電站問世，這些核電站屬于原型堆核電廠，主要功能是通過試驗形式來驗證核電在工程實施上的可行性；20世紀70年代，石油漲價引發(fā)的能源危機促進了核電發(fā)展，世界上正在商業(yè)運行的400多臺機組大都是在這個時期建成，通過商業(yè)化、標準化、系列化、批量化運營以提高經濟性。二代核電站單機容量大都在600—1400兆瓦之間，是目前世界各國正在運行的核電站主力機型。

我國科技工作者認真總結30余年核電研究設計經驗，并汲取世界核電發(fā)展中的經驗教訓，形成了自主知識產權的三代核電型號——“華龍一號”。“華龍一號”設計全面平衡地貫徹了核安全縱深防御原則和設計可靠性原則，設置多道屏障增加安全系數，以確保生產活動均置于防御措施的保護之下，創(chuàng)新性地采用“能動與非能動相結合”的安全設計理念，使得核電站能夠在極端情況下維持系統(tǒng)運行，大幅提升抗震能力，更好地保證安全。

“華龍一號”特有多重安全保障：雙層安全殼可以抵御大飛機撞擊；在設計上提高抗震標準，進一步增強電廠固有安全能力；專設安全系統(tǒng)主要包括安全注入系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器輔助給水系統(tǒng)和大氣排放系統(tǒng)等，實現了針對各類不同嚴重程度的事故都有充分可靠的安全措施。多重安全手段結合在一起，極大地提高了核電站運行的安全性和事故預防的可靠性，一旦發(fā)生事故，確保30分鐘內無操作員干預，事故也不會升級，事故發(fā)生72小時內無需來自廠外的支援即能應對事故。此外，電站設計壽期從40年提高到60年，堆芯換料期從通常的12個月延長到18個月，大大提高了電廠可用率。華龍一號在安全性、經濟性和性能指標上達到或超過了國際三代核電用戶需求。

國際機構專家認為：“‘華龍一號’在設計安全方面是成熟可靠的，其在成熟技術和詳細的試驗驗證基礎上進行的創(chuàng)新設計是成熟可靠的。”2015年5月，“華龍一號”落地福建福清；2021年1月，“華龍一號”全球首堆示范工程福清5號機組投入商業(yè)運行，從核島澆灌第一罐混凝土到商業(yè)運行僅用了68.7個月，是唯一按期完成的全球三代核電首堆。“華龍一號”成為當前核電市場上接受度最高的三代核電機型之一。

核電是迄今為止最為復雜的能源系統(tǒng)。做強做優(yōu)核電事業(yè)，不僅能夠帶動核燃料循環(huán)全產業(yè)鏈發(fā)展，還能有效帶動上下游大量相關高技術產業(yè)發(fā)展。作為“超級工程”，“華龍一號”全球首堆工程帶動上下游5300多家企業(yè)實現了411臺核心設備的國產化，促進了國家高端重大裝備制造業(yè)、相關服務行業(yè)的發(fā)展，對材料、冶金、化工、機械、電子、儀器制造等幾十個行業(yè)的加工技術和工藝水平具有顯著拉動作用。

核電是高科技戰(zhàn)略產業(yè)，也是綠色發(fā)展的重要途徑。中國核電事業(yè)起步于上世紀80年代。40年來，從學習引進、消化吸收到自主研發(fā)，我國已經擁有國際先進的核電技術和核電建設運行能力，核電總裝機容量位居世界第三位。科技工作者要進一步加強科技創(chuàng)新，持續(xù)推進華龍后續(xù)機型研發(fā)，力爭在先進核電、新型燃料、新材料方面取得突破，持續(xù)提升壓水堆核電技術的安全性和經濟性，為推動經濟發(fā)展、保護生態(tài)環(huán)境做出更大貢獻。

標簽：華龍一號核電