來源: 中國工業(yè)報 發(fā)布日期:2025-01-15
在全球能源格局加速演變的當(dāng)下,核電作為一種高效、清潔且穩(wěn)定的能源形式,正逐步成為我國能源戰(zhàn)略布局中的關(guān)鍵一環(huán),其重要性愈發(fā)凸顯。
近日,國家能源局局長王宏志透露,我國核電發(fā)展步伐穩(wěn)健且堅定。2024年,江蘇徐圩等5個項目的11臺機組喜獲核準(zhǔn),全國在運和核準(zhǔn)在建核電機組數(shù)量達(dá)到102臺,裝機規(guī)模躍升至1.13億千瓦,這一系列數(shù)據(jù)標(biāo)志著我國已成功登頂世界核電大國之列。展望未來,2025年,我國核電事業(yè)將繼續(xù)闊步前行,預(yù)計年底在運核電裝機容量將達(dá)6500萬千瓦左右,屆時將有一批條件成熟的沿海核電項目核準(zhǔn)開工,為我國能源供應(yīng)注入新的強勁動力。
不僅如此,國家原子能機構(gòu)等十二部門聯(lián)合印發(fā)的《核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動方案(2024-2026年)》為核電產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展勾勒出清晰藍(lán)圖。到2026年,我國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新能力將顯著提升,產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓展。圍繞核技術(shù)在醫(yī)學(xué)診療、農(nóng)業(yè)育種、食品加工、材料改性、安檢安保等重點方向的應(yīng)用,我國將全力突破一批關(guān)鍵技術(shù),精心建設(shè)一批創(chuàng)新平臺,大力培育一批專精特新企業(yè),力爭核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)年直接經(jīng)濟產(chǎn)值達(dá)4000億元,為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供強大動能,推動我國從核電大國向核電強國穩(wěn)步邁進(jìn)。
核電發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動力:能源需求增長與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
中國經(jīng)濟的穩(wěn)健前行使得能源消耗持續(xù)攀升,核電憑借其安全、高效、清潔、環(huán)保等諸多優(yōu)勢,成為保障國家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要突破口。
我國能源領(lǐng)域在當(dāng)前時代背景下正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機遇,而核電的發(fā)展則成為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵之舉。
從能源需求端來看,中國經(jīng)濟的穩(wěn)健前行使得能源消耗持續(xù)攀升。中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2024年11月,全行業(yè)用電指數(shù)達(dá)到130.7,全行業(yè)用電量相較于2020年期間增長了30.7%,年均增長6.9%,同比增長2.8%。這一數(shù)據(jù)背后,是無數(shù)工廠日夜運轉(zhuǎn)的機器、城市中閃爍的霓虹以及家庭中各類電器的持續(xù)運轉(zhuǎn),它們共同構(gòu)成了對電力的巨大需求。與此同時,隨著科技的飛速發(fā)展,如AI等新興技術(shù)領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ囊蕾嚦潭纫才c日俱增。AI模型的規(guī)模和復(fù)雜度呈現(xiàn)出爆炸式增長,從早期僅擁有幾百萬參數(shù),迅速發(fā)展到如今動輒數(shù)百億甚至數(shù)萬億參數(shù)的龐然大物。而模型越大,其訓(xùn)練和運行所需的計算資源就越多,耗電量也隨之急劇上升,進(jìn)一步加劇了能源供應(yīng)的緊張局勢。
在環(huán)保壓力方面,傳統(tǒng)化石能源的大量使用給生態(tài)環(huán)境帶來了沉重負(fù)擔(dān)。與之形成鮮明對比的是,核電在運行過程中幾乎不產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體排放,成為應(yīng)對氣候變化的有效利器。國家原子能機構(gòu)副主任劉敬提到,2023年,核電發(fā)電量相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤1.3億噸,減排二氧化碳3.5億噸,這一顯著的環(huán)保效益使得核電在我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中占據(jù)了舉足輕重的地位。
核能行業(yè)協(xié)會核能公眾溝通委員會主任王炳華也表示,核電憑借其安全、高效、清潔、環(huán)保等諸多優(yōu)勢,成為保障國家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的重要突破口。發(fā)展核電能夠有效降低煤炭、石油等化石能源在我國能源結(jié)構(gòu)中的占比,減少對有限化石能源的開采和消耗,從而提高能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性,推動我國能源結(jié)構(gòu)朝著更加清潔、低碳、多元化的方向發(fā)展。
核電技術(shù)的輝煌成就:堅實基礎(chǔ)鑄就光明未來
我國核電行業(yè)在裝機規(guī)模、項目建設(shè)與運行以及技術(shù)創(chuàng)新等多個維度都取得了令人矚目的成績,展現(xiàn)出強大的發(fā)展實力和潛力。
回顧2024年,我國核電行業(yè)在裝機規(guī)模、項目建設(shè)與運行以及技術(shù)創(chuàng)新等多個維度都取得了令人矚目的成績,展現(xiàn)出強大的發(fā)展實力和潛力。
中國核能行業(yè)協(xié)會2024年11月最新數(shù)據(jù)顯示,在發(fā)電數(shù)據(jù)方面,2024年1-9月,全國運行核電機組累計發(fā)電量為3278.09億千瓦時,比2023年同期上升了1.55%;累計上網(wǎng)電量為3085.57億千瓦時,比2023年同期上升了1.88%。與燃煤發(fā)電相比,2024年1-9月,核能發(fā)電相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤9435.67萬噸,減少排放二氧化碳24721.44萬噸、二氧化硫80.20萬噸、氮氧化物69.82萬噸。同時,核電設(shè)備利用小時數(shù)為5747.88小時,平均機組能力因子為89.08%,各項數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。
從裝機規(guī)模來看,我國核電事業(yè)實現(xiàn)了重大跨越。截至2024年度,在運和核準(zhǔn)在建核電機組裝機量攀升至約1.13億千瓦,核電機組數(shù)量達(dá)到102臺,這一數(shù)據(jù)不僅彰顯了我國核電事業(yè)的蓬勃發(fā)展態(tài)勢,更使我國核電在運在建規(guī)模穩(wěn)穩(wěn)坐上世界第一的寶座。
我國核電的快速崛起離不開國產(chǎn)化設(shè)備的騰飛。在三代核電技術(shù)裝備領(lǐng)域,華龍一號、國和一號等我國自主三代核電技術(shù)的裝備制造持續(xù)優(yōu)化。蒸汽發(fā)生器、壓力容器等關(guān)鍵設(shè)備的制造工藝進(jìn)一步提升,材料性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變,不僅滿足國內(nèi)核電項目建設(shè)需求,還開啟了走向國際市場的征程,技術(shù)與裝備的成熟度得到全球認(rèn)可。
截至2024年10月,哈電重裝已累計生產(chǎn)核電設(shè)備400多臺,產(chǎn)品覆蓋國內(nèi)外24個核電站,其中為“一帶一路”沿線國家承制蒸汽發(fā)生器12臺。“華龍一號”蒸汽發(fā)生器從設(shè)計、材料、工藝等各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了完全的自主創(chuàng)新,采用了管板鎳基合金堆焊等關(guān)鍵技術(shù),使我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域躋身世界前列。
2024年10月8日,華能海南昌江核電二期工程項目4號機組第三臺蒸汽發(fā)生器順利吊裝就位。相較于3號機組,此次4號機組主設(shè)備大件引入過程展現(xiàn)出了更為精確、穩(wěn)妥與高效的特性。
2024年11月29日,寶武特冶旗下寶銀廣州公司核電蒸發(fā)器用690U形管項目正式投產(chǎn)。寶銀公司繼2007年在江蘇宜興首次實現(xiàn)我國核電管國產(chǎn)化后,此次落子廣州南沙再啟第二大生產(chǎn)基地,標(biāo)志著其具備了每年建設(shè)7臺百萬機組核電站的核電管保供能力,成為全球最大的核電管生產(chǎn)基地。
2024年中國一重獲得“核電壓力容器接管組焊電磁感應(yīng)加熱裝置及其使用方法”發(fā)明專利授權(quán)。該裝置能夠更精準(zhǔn)地控制溫度,提高加熱效率,降低生產(chǎn)成本,提升焊接質(zhì)量。
在第四代核電技術(shù)裝備方面,高溫氣冷堆、快堆等先進(jìn)堆型的關(guān)鍵裝備取得重要突破。高溫氣冷堆的氦氣輪機等核心裝備完成樣機制造與試驗,快堆的鈉冷系統(tǒng)關(guān)鍵部件實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,為我國核電技術(shù)多元化發(fā)展奠定基礎(chǔ),引領(lǐng)全球核電技術(shù)發(fā)展新方向。
此外,核電裝備制造企業(yè)大力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,引入大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。通過數(shù)字化設(shè)計平臺,實現(xiàn)核電裝備的虛擬建模與性能優(yōu)化;在生產(chǎn)過程中,智能化生產(chǎn)線提高了制造精度與效率,智能檢測系統(tǒng)確保裝備質(zhì)量的可靠性與穩(wěn)定性,降低了人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量風(fēng)險。
核電未來發(fā)展趨勢:舉國體制保障產(chǎn)業(yè)鏈安全
發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,加強核能基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)研究、工業(yè)軟件開發(fā),補齊短板,保障核電產(chǎn)業(yè)鏈安全。
在已有成就的基礎(chǔ)上,我國核電裝備未來的發(fā)展方向也逐漸明晰。中國工程院院士舒印彪表示,我國擁有完整的核工業(yè)體系,自主研發(fā)成功并推廣應(yīng)用第三代核電技術(shù)“華龍一號”和“國和一號”,第四代核電技術(shù)取得長足進(jìn)展。然而,目前仍有部分核電關(guān)鍵設(shè)備、材料存在短板和弱項。因此,我們需要發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,加強核能基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)研究、工業(yè)軟件開發(fā),補齊短板,保障核電產(chǎn)業(yè)鏈安全。同時,健全天然鈾供應(yīng)保障體系,加大國內(nèi)鈾資源勘查開發(fā)力度,增強境外資源獲取能力。推進(jìn)乏燃料后處理技術(shù)攻關(guān)、一體化閉式循環(huán)快堆等戰(zhàn)略性先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā),解決放射性廢物環(huán)境制約問題。
以“華龍一號”為例,其新建項目設(shè)備國產(chǎn)化率已提高到95%以上,并具備整機設(shè)備100%國產(chǎn)化能力,基本實現(xiàn)“華龍一號”核心設(shè)備自主可控。
從最近的技術(shù)突破來看,我國自主研發(fā)的核電站應(yīng)急柴油發(fā)電機組“核柴一號”正式亮相,為“華龍一號”的批量化建設(shè)增添了強大助力。在這一過程中,集結(jié)了數(shù)十家上下游企業(yè),形成了強大的研發(fā)合力。經(jīng)過不懈努力,成功攻克128項技術(shù)難題,收獲26項技術(shù)專利,并完成了1000小時可靠性試驗,“核柴一號”由此誕生,標(biāo)志著我國已完全具備該機組的自主設(shè)計與制造能力。
核電應(yīng)急柴油發(fā)電機組是核電站應(yīng)急供電系統(tǒng)的“最后一道防線”,其系統(tǒng)功能是在主電源和輔助電源失效時啟動,向安全設(shè)備提供應(yīng)急電力,以確保反應(yīng)堆安全停堆,對保障核安全至關(guān)重要。從20年前的整機國外進(jìn)口,到之后國外專利授權(quán)制造,國內(nèi)一直沒有核電應(yīng)急柴油發(fā)電機組自主化機型。因此,突破關(guān)鍵核心技術(shù),研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電應(yīng)急柴油發(fā)電機組迫在眉睫。
2024年無疑是中國核電發(fā)展歷程中濃墨重彩的一年,展望未來,中國核電前景光明而廣闊。我國核電裝備不斷攻克關(guān)鍵技術(shù)難題,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈布局,提升核電裝備的國產(chǎn)化水平和國際競爭力。在全球能源轉(zhuǎn)型的浪潮中,行業(yè)將以更加穩(wěn)健的步伐前行,為保障國家能源安全、推動經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、助力全球應(yīng)對氣候變化貢獻(xiàn)更多的中國力量。
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