E=mc2，鼎鼎大名的愛因斯坦質(zhì)能方程為人類揭示了質(zhì)量與能量之間的當量關(guān)系，通過可控的核聚變與核裂變便可以產(chǎn)生驚人的能量，為大規(guī)模核能開發(fā)與利用奠定了理論基礎(chǔ)。

 

　　伴隨著改革開放大潮，中國在民用核電領(lǐng)域從無到有、從小到大逐步發(fā)展起來，潛心研究開發(fā)的自主核電技術(shù)不僅滿足自身能源需求，而且實現(xiàn)了自身的裂變式“逆襲”，成功打入國際市場，成為世界核電技術(shù)與核電工程建設(shè)的重要參與者之一，贏得了國際社會的廣泛尊敬。

 

　　燃料密度高 無空氣污染

 

　　核電站是利用核分裂或核融合反應(yīng)所釋放的能量產(chǎn)生電能的發(fā)電廠。目前商業(yè)運轉(zhuǎn)中的核能發(fā)電廠都是利用核分裂反應(yīng)而發(fā)電。

 

　　現(xiàn)在使用最普遍的民用核電站大都是壓水反應(yīng)堆核電站，它的工作原理是：用鈾制成的核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)進行裂變并釋放出大量熱能;高壓下的循環(huán)冷卻水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)生成蒸汽，推動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)。核電站與火電站發(fā)電過程相同，均是由熱能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換過程，不同之處主要是熱源部分。火電站是通過化石燃料在鍋爐設(shè)備中燃燒產(chǎn)生熱量，而核電站則是通過核燃料鏈式裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱量。核電站的組成通常有兩部分：核系統(tǒng)及核設(shè)備，又稱為核島;常規(guī)系統(tǒng)及常規(guī)設(shè)備，又稱為常規(guī)島。這兩部分就組成了核能發(fā)電系統(tǒng)。核島中主要的設(shè)備為核反應(yīng)堆及由載熱劑(冷卻劑)提供熱量的蒸汽發(fā)生器，它替代常規(guī)火電站中蒸汽鍋爐的作用。常規(guī)島的主要設(shè)備為汽輪機和發(fā)電機及其相應(yīng)附屬設(shè)備，常規(guī)島的組成與常規(guī)火電站汽輪機大致相同。

 

　　核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放污染物質(zhì)到大氣中，也不會產(chǎn)生二氧化碳氣體，因此既不會造成空氣污染，又不會加重地球溫室效應(yīng)。同時，核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，核電站所消耗的核燃料比同樣功率的火電廠所消耗的化石燃料要少得多。此外，核能發(fā)電的成本較不易受國際經(jīng)濟情勢影響，較為穩(wěn)定。當然了，核電站存在一些不容回避的潛在風險，比如，如何解決好放射性廢料的保存和處理問題;再比如，如何避免核輻射事故等。

 

　　人類首次實現(xiàn)核能發(fā)電是在1951年。當年8月，美國原子能委員會在愛達荷州一座鈉冷塊中子增殖實驗堆上進行了世界上第一次核能發(fā)電實驗并獲得成功。1954年，蘇聯(lián)建成了世界上第一座實驗核電站，發(fā)電功率5000千瓦。

 

　　引進創(chuàng)新并舉 挺進第四代技術(shù)

 

　　“再過7年，你93歲，我87歲，開一個慶祝會，用這個合作項目作為我們對外開放的典范。”1985年1月19日，一直關(guān)心廣東大亞灣核電站建設(shè)的鄧小平親自接見了參加核電站合營合同簽約的香港中華電力董事局主席嘉道理勛爵，并向其發(fā)出了“世紀之約”。

 

　　在此7年多之前的1978年12月，鄧小平在回答法國記者提問時表示，“中國已決定向法國購買兩座核電站設(shè)備”，向外界公布了籌建大亞灣核電站的信息，展現(xiàn)了引進國外先進技術(shù)、設(shè)備，加快自身核電發(fā)展步伐的決心。1987年8月，大亞灣核電站建設(shè)開始澆筑第一罐混凝土。經(jīng)過7年拼搏努力，1994年5月，核電站全面建成投入商業(yè)運行。

 

　　對于受電力短缺困擾的新中國來說，核電夢其實很早就開始啟航了。上世紀50年代中后期，中國確定了大力發(fā)展原子能事業(yè)的方針，相關(guān)部門提出了和平利用原子能、發(fā)展核電的建議，并開始進行初步探索，遺憾的是，先后啟動兩個核電計劃都遭遇挫折而中止。

 

　　進入70年代，在華東建設(shè)30萬千瓦壓水堆核電站方案被原則通過，這就是1985年開工、1991年建成投入運行的浙江海鹽秦山核電站，終結(jié)了中國沒有核電的歷史。

 

　　1983年召開的核電發(fā)展回龍觀會議是中國核電發(fā)展的重要里程碑，與會的40多個單位約150位專家共同議定了《核能發(fā)展技術(shù)政策要點》，確定了百萬千瓦級壓水堆為主、走引進技術(shù)并逐步國產(chǎn)化的道路。國務(wù)院核電領(lǐng)導(dǎo)小組于會后不久成立。1988年，能源部成立后確定了中國第一部核電發(fā)展規(guī)劃，并啟動了全國范圍的核電廠選址工作，中國核電進入了規(guī)劃發(fā)展階段。1996年6月，秦山二期2×60萬千瓦壓水堆核電站開工建設(shè)，2002年、2004年，1、2號機組先后投入商業(yè)運行。

 

　　從世紀之交到日本福島核電站事故發(fā)生之前，中國核電大體上處于改進引進發(fā)展階段，形成了CPR1000和CNP1000為代表的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“第二代加”核電機型，占據(jù)了中國在運和在建核電機組的絕大多數(shù)。

 

　　在此期間，頗為引人矚目的是中國啟動了第三代核電國際招標，并最終選定美國西屋電氣的AP1000先進壓水堆技術(shù)，啟動了山東海陽和浙江三門自主化依托項目，分別建設(shè)2臺AP1000核電站。隨后，中國又批準了在廣東臺山引進法國EPR第三代核電技術(shù)的兩臺核電站項目。此外，中國還從加拿大和俄羅斯分別引進了重水堆和壓水堆核電機組。

 

　　2011年日本福島事故后，中國要求新建核電機組必須符合第三代技術(shù)安全標準，隨后推出了自主三代核電技術(shù)ACP1000與ACPR1000+。前者于2014年底接受并通過了國際原子能機構(gòu)反應(yīng)堆通用設(shè)計審查。上述兩項技術(shù)進行融合形成了中國自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌的第三代核電技術(shù)“華龍一號”。

 

　　中方根據(jù)中美達成的協(xié)議，在美方AP1000基礎(chǔ)上研發(fā)出CAP1400，突破了135萬千瓦凈功率的限制，成功獲得該項第三代核電技術(shù)相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)，可以對第三國出口。特別值得一提的是，中國在屬于第四代核電技術(shù)的高溫氣冷堆和鈉冷快中子增殖堆實驗電站方面也取得了重大進展。

 

　　自主品牌出海 贏得點贊無數(shù)

 

　　2018年5月23日，廣西北部灣畔的防城港港口區(qū)的一個大型施工工地上，碧藍的天宇下，吊塔的巨臂拉升起宛若華蓋的巨型穹頂，緩緩地向高聳的圓柱型建筑上空旋轉(zhuǎn)過去，待到其正上方后將穹頂慢慢下落。吊裝一次性完成，精確到位!現(xiàn)場頓時爆發(fā)出雷鳴般掌聲和歡呼聲。

 

　　這是中國第三代核電技術(shù)品牌“華龍一號”示范工程穹頂?shù)牡跹b現(xiàn)場，其操作誤差控制在2毫米范圍內(nèi)的吊裝絕技不僅征服了現(xiàn)場觀眾，而且讓遠在大西洋之濱的英國同行也贊嘆不已。通過示范工程建設(shè)的此次重大進展，他們對即將落戶英國布拉德韋爾B核電站的中國“華龍一號”更加充滿信心。

 

　　2015年10月，中國廣核集團與法國電力集團簽署英國新建核電項目戰(zhàn)略投資協(xié)議，由中廣核牽頭開發(fā)布拉德韋爾核電項目。2016年9月，雙方簽署了英國新建核電項目一攬子合作協(xié)議，并與英國政府同步簽署了另一核電項目即欣克利角C核電項目收入及投資保障等政府性協(xié)議。這標志著中國正式進入了英國這個最早使用民用核能的西方發(fā)達國家，實現(xiàn)了核電“走出去”的歷史性突破。

 

　　巴基斯坦是中國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”出海的首站。2013年2月，中核集團與巴基斯坦原委會簽訂了卡拉奇2、3號核電項目“華龍一號”出口合同。2014年3月，相關(guān)工程開始進行混凝土施工。值得一提的是，巴基斯坦還是中國核電項目出口海外的第一站。那是在1991年底，核電站秦山核電站并網(wǎng)發(fā)電后僅16天，中巴兩國就簽定了合作建設(shè)巴基斯坦恰希瑪核電站的協(xié)議。1993年8月，工程開始施工，2000年6月13日，恰希瑪核電站正式建成實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

 

　　服務(wù)出口是中國核電走出去的重要形式之一。2012年，中方一家核電企業(yè)與美方公司達成協(xié)議，派出工程技術(shù)人員赴美，對一個AP1000核電項目的建設(shè)提供技術(shù)支持。這是中國核電企業(yè)首次為世界發(fā)達國家建設(shè)第三代核電站提供技術(shù)支持服務(wù)。

 

　　近年來，中國核電“出海”的節(jié)奏和進程呈現(xiàn)加速的趨勢。特別是2013年以來，隨著《服務(wù)核電企業(yè)科學發(fā)展協(xié)調(diào)工作機制實施方案》的實施，核電“走出去”上升為一項國家戰(zhàn)略，一系列促進核電企業(yè)“走出去”的方向性指引等措施陸續(xù)出臺。龍頭核電企業(yè)紛紛發(fā)力全球核電市場，瞄準潛在目標客戶，進行重點推介和技術(shù)能力展示，并贏得認可。除了英國、巴基斯坦之外，中國已與阿根廷、沙特、肯尼亞等國在核電領(lǐng)域達成了合作協(xié)議。

 

　　根據(jù)國際原子能機構(gòu)統(tǒng)計，到2030年前，全球?qū)⑿陆ê穗姍C組約300臺，可以預(yù)見，中國憑借過硬的技術(shù)將在核電增量市場獲得廣闊的發(fā)展空間。