自主三代核電技術(shù)“國和一號(hào)”研發(fā)完成

2020年9月28日，中國國家電力投資集團(tuán)宣布，中國具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“國和一號(hào)”完成研發(fā)。

“國和一號(hào)” 也稱作CAP1400，是中國十六個(gè)重大科技專項(xiàng)之一，代表著當(dāng)今世界三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平，是中核電技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的最新成果，采用“非能動(dòng)”安全設(shè)計(jì)理念，單機(jī)功率達(dá)到150萬千瓦，是中國自主設(shè)計(jì)的最大功率（截至2020年）的核電機(jī)組。

取得大量技術(shù)突破

“國和一號(hào)”從2008年啟動(dòng)研制，至今經(jīng)過12年科研攻關(guān)，取得大量技術(shù)突破。如今我國已全面掌握三代核電關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自主核電技術(shù)從二代到三代的跨越。

截至2020年8月，“國和一號(hào)”累計(jì)形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果6513項(xiàng)，獲得國家授權(quán)專利1052項(xiàng)，形成新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新裝置、新軟件392項(xiàng)。并且“國和一號(hào)”也已通過評(píng)審，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和出口權(quán)，為我國三代先進(jìn)核電的規(guī)?；?、批量化發(fā)展與“走出去”提供了有力保障。

三代核電的“中國心”

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，好比是核電站的“心臟”。AP1000采用了屏蔽式主泵，具有60年無維修的設(shè)計(jì)壽命。不過，全新的制造工藝和運(yùn)行流程，對(duì)制造業(yè)來說無疑是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。

為了讓“國和一號(hào)”擁有一顆“中國心”，示范項(xiàng)目研發(fā)一開始，主泵研發(fā)方案就采用雙線并行的模式，一邊推進(jìn)屏蔽電機(jī)主泵研發(fā)，另一邊與上海電氣凱士比核電泵閥有限公司啟動(dòng)了濕繞組主泵備選技術(shù)方案。經(jīng)過八年時(shí)間，完成世界最大功率核電無軸封主泵研制——“國和一號(hào)”濕繞組主泵這顆“中國心”研發(fā)成功。

上海電氣凱士比核電泵閥有限公司為國家科技重大專項(xiàng)“國和一號(hào)”（CAP1400）示范工程提供的4臺(tái)濕繞組主泵（RUV）已開工，其全尺寸樣機(jī)已于2019年7月完成全部鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目，并通過專家鑒定，使得RUV 成為 “國和一號(hào)”（CAP1400）中首個(gè)通過全部鑒定試驗(yàn)的主泵，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。

▲國和一號(hào)主泵CAP1400 RUV

功能類似于高壓鍋密封圈的反應(yīng)堆壓力容器O型密封環(huán)，曾幾何時(shí)是國外采購經(jīng)常被禁運(yùn)的設(shè)備?！懊芊狻笔呛穗娺\(yùn)行和事故狀態(tài)下防止泄漏的第一關(guān)，這種零部件對(duì)龐大的核電站來說看似微小，但曾是真正的“卡脖子”環(huán)節(jié)，O型密封環(huán)更是整個(gè)核電密封系統(tǒng)中最復(fù)雜、最重要的密封，從國外購買的價(jià)格高達(dá)幾百萬。為此，上海核工院和和寧波天生密封件有限公司聯(lián)合成立了核電密封聯(lián)合研究中心，經(jīng)過多年研制打破了國外壟斷，國產(chǎn)化后產(chǎn)品價(jià)格約為三四十萬元。

核電建設(shè)全球領(lǐng)先

目前，我國已完成5臺(tái)國際三代核電機(jī)組的建設(shè)，數(shù)量居全球第一。其中三門核電一號(hào)機(jī)組為美國AP1000全球首堆，臺(tái)山核電一號(hào)機(jī)組為法國EPR全球首堆。過硬的核電建設(shè)能力，嚴(yán)格的技術(shù)安全審查，使得這些“全球首堆”能夠?yàn)槭澜缙渌穗姍C(jī)組的建設(shè)提供極有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)和信息。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，我國在建核電機(jī)組13臺(tái)，總裝機(jī)容量達(dá)到1387.1萬千瓦，居全球第一。成熟可靠的核電建設(shè)能力使我國核電發(fā)展的步伐不斷提速。據(jù)測(cè)算，到2025年，我國在運(yùn)核電裝機(jī)容量將達(dá)到7000萬千瓦，在建3000萬千瓦；“十四五”及中長期，自主三代核電技術(shù)在我國清潔能源體系中的作用將更加凸顯。

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