核能在国内发电比例只有4.6%,中国核电最大的难题是什么?

2021-05-26 09:20  来源:核能号    核能发电  核电技术  三代核电  四代核电  CAP1400

中国的核技术是一个很痛苦的存在,一方面我们的华龙一号代表着世界第三代核能的最高标杆;一方面我们的核能发展又深深受到限制,只因为民众对核的误解太深。


切尔诺贝利事故、三里岛事故、福岛事故,这些泄露事件曾一次又一次证实核能的危险性。而现在日本的倾倒核废水事件,更是把核电站推到了风口浪尖之上。我们不禁要问,中国的核电站,安全吗?

老生常谈,就像芯片、航母一样,在核能技术上,中国同样被卡住了脖子。但和你想象不一样的是,中国的核能技术即使被卡住了脖子,仍然是独步天下 。而且,卡住中国核能技术脖子的不是美国,而是我们自己。

磨刀不误砍柴工,要理解这个问题,我们就得先从发电这事说起。

大家肯定在各种纪录片、宣传片、风景片中,见过成片绵延的风力发电机组,大自然的绿色环境加上人畜无害的风力发电,妥妥的清新自然绿色环保代名词。

但事实是,风力发电是污染最大的发电方式,是的,你没听错。风力发电会在发电过程中排放大量二氧化碳,性价比和清洁度连烧煤的火电都比不上。

这个世界上的发电方式就五种:风电、水电、火电、光电、核电,前四个都是平平无奇的技术。

光电会产生垃圾电、地理位置受限

水电火电都会污染空气,而且还是不可再生的能源

风电污染大,电力输送难

与其它四个相比,核电虽然危险,但作为能源,却不会产生硫、氮化合物、二氧化碳,同时原料取之不尽用之不竭,绝对是人类现今最完美的能源解决方案。

核电技术就是利用核裂变或者核聚变反应释放的能量,来进行发电的技术。整个流程就是,通过聚变或者裂变产生能量,把水转化成蒸汽,再用蒸汽动力进行发电。相比起传统的火电水电风电,核电技术的效能高出了不止一点。一千克铀-235裂变反应产生的能量,比2000吨煤燃烧产生的能量还要多。

是的,又印证了那句话,人类发展到今天一直都是在研究怎么扔石头和烧锅炉。

从1950年到今天,世界的核电技术分为三代技术。

第一代技术是实验性的技术

1951年,美国建成了世界上第一座实验性核电站,1954年苏联也建成了实验性核电站;英国、法国、加拿大,都在1951到1962年这段时间里都建成了自己的核电站。第一代的核电技术主要是为了试验核电的可行性。

第二代技术的主要玩家是美国、苏联、日本、以及西欧各国

在第二代核电技术高速发展的时期,美国把建造核电站的技术大量出口。是的,那个时候美国就开始卖核电站了。同时苏联也开发了自己的核裂变石墨反应堆技术,而日本和法国则是买了美国的技术,在本土自己建造。

也是在那个时期,中国开启了核电技术,不过这事我们后面再单独说。

20世纪90年代,美国和欧洲都各自出台了自己的核电建设标准。美国的叫URD标准、欧洲的叫EUR标准,两个标准各有不同的侧重点,但只要能满足这两个标准的技术,都是第三代核技术。

到了2000,美国能源部发起了一个组织,拉了一众对核能有意向的国家开会,商讨第四代核技术的方案,这个组织叫“第四代国际核能论坛”,参与国家都是这颗蓝色星球上除了法国之外排得上号的大佬。当然,老规矩,俄罗斯和中国没被邀请。

这个会议上确定了第四代核技术的标准和要求,简述一下就是:进一步降低核电站的成本,提高核电站的安全性,核废料的产生最少化。听起来很简单,但直到现在,符合这一要求的第四代核电站数仍然为0。

接下来,我们要说的就是中国的核电技术

中国的技术发展之路有个很大的特点,就是我们一直都是一个单独的体系。从1950年巴统的禁运令,再到2018年美国的禁运令,中国一直都被隔绝在西方的技术体系之外,所有需要的技术和装备,我们都只能自己造。所以对比西方大融合式的技术发展之路,中国的技术发展往往显得很狂野,同时也正是因为这种没人和我们玩,倒逼我们练就了极强的学习和消化能力,核电站技术也同样。

上世纪八十年代,在全世界核电发展进入高峰时期时,中国的核电才刚刚起步,为了追平差距,中国先后引进了法国、加拿大、俄罗斯和美国的技术。

1982年,大亚湾核电站项目正式立项。建设了整整十二年,直到1994年才正式投产,这是中国第一座百万千瓦级的商用核电站。

这个核电站的技术,是引进自法国的M310技术,从这个技术开始,中国的消化能力正式启动。1982年大亚湾核电站项目立项时,法国给了我们M310技术。

得到这项技术后,我们分成了两帮人,一帮人继续在法国的指导下建设大亚湾核电站,另一帮人开始马不停蹄的消化技术。

大亚湾开工三年后的1985年,中核集团的秦山核电站开工建设,秦山核电站的建设团队,就是大亚湾消化技术的那帮人。大亚湾1982年立项,1994年投产。

而秦山核电站1985年立项,到1991年就建成投产了,只花了六年时间。三年消化加上六年建设试错,我们只花了九年就走完了法国三十年核电路,一代人吃了五代人的苦,真的不是说说而已。

从秦山核电站开始,中国的核电技术就开始一骑绝尘,在M310技术基础上改进的核电站,在全国拔地而起。

法国的屁股摸了,接下来就是美国的了。

到了2007年,中国拿到了美国的核电技术——AP1000技术,这是美国第三代核电的旗舰技术。

技术引进后的第二年,国家核电技术公司就成立了,全面负责AP1000技术的引进和消化。对了,顺嘴一提,那是小布什总统的年代。

AP1000技术引进之后,我们花了六年的时间来研究消化,又花了六年的时间来进行自主创新,创造了中国的CAP1400技术。

2020年10月16日,这项技术的最终成果落地——“国和一号”。历时十二年,整个项目共调用了477家单位机构、26000多名设计人员,整个核电站全是自主研发、设计、制造,创造的核心知识产权6513项,国际承认专利1052项,光是为这个核电站专门发明的新材料、新技术、新装置就有392项,代表了世界第三代核电技术的最高水平。

但这还没完,就像前面说的M310技术一边建设一边消化的路子一样,这次引进的美国AP1000,也是两股路线同时走的。

2013年的时候 ,AP1000技术刚刚消化完成,国家能源局就召开了一场会议,这场会议之后另一个项目启动了,在CAP1400技术和AP1000技术的基础上,建设一个更强的核电站——“华龙一号”。

后面的故事也一样,国和一号投产不到三个月之后,2021年1月,华龙一号就正式投产运行了。

华龙一号投产的时候,英国向我们正式发来了合作申请,希望和中国进一步开展核电技术的探讨。100年前的1921年,英国来给大清修铁路;100年后的2021年,我们去给英国修电站,风水轮流转。

中国的核技术是独步天下的,但同时也是寸步难行的,核能技术最发达的国家之一——中国,在全世界的核能发电比例上却连百分之五都不到。

终归到底,还是因为核辐射这个概念的深入人心。

1985年秦山核电站建立时,周围的所有居民都搬迁了。那几年里,秦山附近的鸡鸭鱼肉都没人敢买,有些靠卖菜为生的农民失去了收入来源,核电站的班子只好自己掏钱买。直到今天快40年了,秦山的居民仍然有对核电站误解存在,就更不提其它核电站了。

中国的核技术是一个很痛苦的存在,一方面我们的华龙一号代表着世界第三代核能的最高标杆;一方面我们的核能发展又深深受到限制,只因为民众对核的误解太深。

如果说世界核技术格局是一个高手如云的酒馆,那么中国就是这个酒馆里的扫地僧,实力超群,但又深藏不露。

中国的核技术最大的难题,其实不是技术难题,而是民众的接受难题。

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