品牌案例硬核装备技术铸就华龙一号
只需30吨核燃料,一座百万千瓦级核电机组产生的巨大能量,可满足中等发达国家万人一年生产生活用电。
核电运行稳定、可靠、换料周期长,可大规模替代化石能源作为基荷电源,通过与风光水等清洁能源协同发展,对于推动能源绿色低碳转型、应对气候变化具有重要意义。
当地时间4月18日,我国自主三代核电“华龙一号”全球第四台、海外第二台机组——巴基斯坦卡拉奇K3机组通过临时验收。至此,“华龙一号”海外首个工程两台机组全面建成投产。
“华龙一号”的命名,被赋予了“中华复兴、巨龙腾飞”的寓意,寄托着国家对自主核电技术的殷切厚望,是中国核电“走出去”的亮丽名片。
以“华龙一号”为里程碑,借着“一带一路”的东风,我国核电自主技术和装备制造业加快了“走出去”步伐。“华龙一号”为代表的中国核电技术,让全世界见证了和平利用核能的“中国方案”,见证了中国核能技术的迅猛发展,见证了核电行业从中国制造到中国创造的转变。
海外首堆打造能源国际合作最佳实践案例
卡拉奇是巴基斯坦第一大城市,社会用电量巨大。巴基斯坦卡拉奇核电K2、K3两台机组每年将为巴基斯坦当地提供清洁电力近亿度,能够满足当地万人口的年度生产和生活用电需求,相当于每年减少标准煤消耗万吨,减少二氧化碳排放万吨,相当于植树造林1.4亿棵,对优化巴基斯坦能源结构、推动实现全球碳达峰碳中和目标和共同应对全球气候危机具有重要意义。
据了解,“华龙一号”是中核集团和中国广核集团在我国30余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上,充分借鉴国际三代核电技术先进理念,采用国际最高安全标准研发设计的三代核电机型。其安全和性能指标达到了国际三代核电技术的先进水平,具有完整自主知识产权。
在“走出去”的过程中,中国核电团队十分重视设计、设备、施工和建安施工本地化。巴基斯坦业主希望全面参与设计、建安、调试、供货等领域,尤其在设计方面提出了较高的诉求。根据对巴方设计院能力的评估,中方委托部分子项由巴方独立设计或参与设计,设冷水波动箱、容积控制箱、反应堆冷却剂疏水箱、浓缩液监测槽等数百套设备的本地化制造供货。
不止推动了当地能源保障和低碳转型,“华龙一号”还有效推动了当地经济和产业的快速发展。据了解,项目建设高峰期为巴方直接提供了一万余个就业岗位,项目全周期为当地提供就业岗位6万多个,对于专业技能要求不高的建筑工种实行大范围劳务本地化,对于部分专业技能较强的工种,通过培训考核等方式,实现了一定程度的劳务本地化,不仅为巴基斯坦工人提供了就业机会,也提升了其专业技能水平。
因其在核能国际合作中的突出表现,年10月18日召开的第二届“一带一路”能源部长会议上,巴基斯坦卡拉奇K-2核电项目入选能源国际合作最佳实践案例。
“硬核”装备制造能力为“走出去”奠定坚实基础
如果说“一带一路”倡议等国际合作趋势为中国核电开了路,那么技术创新是中国核电的核心竞争力,让“走出去”更有信心与底气。
我国核电工业经过30年对国外技术的引进、消化吸收和创新后,经历了一系列坎坷与挫折。在我国开展自主三代核电研发之时,国内还没有国产的百万千瓦机组,已有的百万千瓦机组采用的是法国、俄罗斯的技术,之后又引进了美国的AP0技术。
“引进先进技术对于我国核工业发展无疑起到了促进作用,但是这些技术只能在中国国内用,不能走出国门。我们要解决‘走出去’问题,就必须拥有自主知识产权的核电技术。”“华龙一号”总设计师邢继介绍。
从研发具有完全自主知识产权的三代核电技术ACP0起步,自主品牌“华龙一号”终于面世,变成了工程项目实际开始推动。
“华龙一号”项目制造难度大、技术要求高,一大批核电装备和零部件生产企业伴随“华龙一号”迅速成长,上下游产业链多家企业共同突破了台核心装备的国产化,形成了以中国东方电气集团、哈尔滨电气集团、上海电气集团等为主导的三代核电装备供应链。
中国东方电气集团是“华龙一号”全球首堆——福清核电项目最大的设备供应商,承担了福清核电5、6号机组汽轮发电机组(TG包)的研制,以及核岛蒸汽发生器、稳压器、重型支承、余热排出系统换热器等设备的供货任务。
核能汽轮机和发电机是大型核电站核心设备,是将核能转化为电能的关键设备之一。在核电站核岛主设备中,蒸汽发生器个头最高、体积最大,被称为“核电之肺”。东方电气旗下的东方汽轮机、东方电机、东方重机等企业攻克了一道道难关,掌握了具有自主知识产权的新一代核电设备的制造技术,取得了一系列丰硕成果。
其中,为福清核电站5、6号机组研制的汽轮发电机单机容量为1兆瓦,参数高、容量大、结构复杂,设计制造技术难度高。基于自主研发平台,东方电气对“华龙一号”核能汽轮发电机在计算方法、结构布置、结构材料、绝缘技术等方面有多项设计创新,采用自主开发的电磁计算程序、新型通风冷却技术、绝缘系统以及静态励磁系统、整体式定子结构等,发电机效率达到99.%。
在装备自主化方面,关键设备、材料与共性技术研究取得系列重大进展,自主三代核电综合国产化率已达88%以上,大大降低了核电工程造价,相比国外同类工程,机组成本降低了20%-30%。
通过“华龙一号”设备研制供货,国内装备制造企业的制造能力得到进一步提升,促进了科技成果转化应用和设备制造产业升级,形成了每年8~10完整台套以上的核电设备制造供货能力,为“华龙一号”批量化建设和装备制造业“走出去”奠定了坚实基础。
核电“中国方案”成为国际认可的中国品牌
当今世界,和平利用核能已成为世界主流。核电作为零碳排的清洁能源,在全球共同应对气候变化中起着重要作用。
中国是世界上第八个核电技术出口国,中核集团已成功向阿尔及利亚、巴基斯坦等7国出口了7台核电机组、7座研究堆和1台次临界装置。
目光从巴基斯坦等亚洲伙伴转向遥远的南美洲,年是中国与阿根廷建交50周年。阿根廷未来也将崛起一座“中国血统”的核电站。年2月1日,阿根廷核电公司与中核集团签署阿根廷阿图查三号核电站项目设计采购和施工合同。根据合同约定,中核集团将通过工程总承包方式,以“交钥匙”模式,为阿根廷建设一座“华龙一号”核电站。
阿根廷与中国核电的缘分起于三十余年前。早在年,中阿两国政府就签订《和平利用核能协议》。阿根廷布宜诺斯艾利斯省省长基希洛夫、阿根廷核电公司总裁安图内斯在阿根廷阿图查三号核电站项目签约仪式上表示,核能合作将为发展两国全面战略伙伴关系发挥越来越重要的作用,阿图查三号核电站项目建设“华龙一号”机组,将为阿根廷带来清洁、可靠、可持续的基荷能源,为应对气候变化做出贡献,有助于加强两国和平发展核电、核科学技术和工业的紧密关系。
脚步来到欧洲,法国是核能大国,中法合作在促进核能应对气候变化和能源低碳转型中的作用不可替代。据了解,近年来,中法在核能领域不断拓展深化合作。年10月,中法企业组建的国际联合体顺利完成国际热核聚变ITER项目主机安装第一阶段任务,将为“人造太阳”安装“心脏”。
英国近期提出“到年核能至少提供1/4发电量”的构想。年,中广核与法国电力集团、英国政府签署了英国新建核电项目一揽子协议。根据协议,“华龙一号”在通过英国通用设计审查后,将用于该国布拉德韦尔B核电项目建设。历时五年,今年2月,“华龙一号”通过英国通用设计审查(GDA),拿到了技术落地投入应用最为重要的一张“通行证”。
年6月,中广核与东盟能源中心签署协议,共同为东盟国家开展核电能力建设活动;年9月,中广核与肯尼亚核电局签署谅解备忘录,双方将基于“华龙一号”技术及其改进技术,在肯尼亚核电开发和能力建设方面开展全面合作……“一带一路”建设中,我国不断深化核能领域的国际产能合作。
中国在核电等装备制造业方面已拥有先进技术、丰富经验和良好性价比,核电“走出去”战略成为“一带一路”倡议的重要组成部分,核电技术输出将拉动国产核电设备的市场需求。据介绍,按目前市场情况测算,每台“华龙一号”机组全寿命期内在国内创造产值将超过0亿人民币,并提供超过15万个就业岗位。每出口一台“华龙一号”机组,将为我国带动相关机电产品和材料出口近亿元。
“华龙一号”走向海外不是终点,而是中国自主科技装备品牌崛起的一个里程碑。“其研发自始至终目标明确,那就是实现中国几代核电人都没有实现的核电强国梦:要走入国际视野,成为国际核电市场认可的中国品牌。”邢继说。
编辑
李颜
审核
牟思南
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