海南昌江玲龍一號施工現(xiàn)場新華社發(fā)

10億千瓦時

玲龍一號建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時,，滿足52.6萬戶家庭一年生活所需。玲龍一號每臺機組每年發(fā)電相當于減少二氧化碳排放88萬噸,，種植樹木750萬棵,。

“沿海發(fā)達地區(qū)的土地資源非常寶貴，如果在那里建一個大型反應堆,，反應堆周圍的設施會受到限制,；如果建一個小型的反應堆，既不占用大量土地,，反應堆需要的冷卻水還可以‘就地取材’,。”9月10日,，中核集團玲龍一號總設計師宋丹戎說,，在沿海建造小型反應堆，可為沿海城市“充電”,。

玲龍一號就是這樣一個“核能充電寶”,。玲龍一號（ACP100）是中核集團通過十余年自主研發(fā)并具有自主知識產(chǎn)權的多功能模塊化小型壓水堆堆型，是繼三代核電華龍一號后的又一自主創(chuàng)新重大成果,。今年7月13日,，玲龍一號在海南昌江正式開工，成為全球首個開工的陸上商用模塊化小型堆,，建設周期58個月,，預計2026年建成。

身材雖小,，技術含量卻很高

按照國際原子能機構的定義,，小型堆是指電功率30萬千瓦以下的反應堆。

小型堆曾被中國工程院院士葉奇蓁譽為核能“游戲的改變者”,。葉奇蓁認為,，小型堆能夠以高安全水平提供不同的核電聯(lián)產(chǎn)解決方案，但它需要真正采用創(chuàng)新理念,，不能僅僅是第三代反應堆的縮小版,。

今年1月30日，電功率100萬千瓦,，采用分散布置的第三代大型反應堆華龍一號全球首堆正式投入商業(yè)運營,。相比華龍一號，玲龍一號小巧玲瓏得多,，占地面積只是華龍一號的三分之一,，采取一體化布置，電功率12.5萬千瓦,。

除了大小與布置上的差異,，“雙龍”在應用場景,、技術研發(fā)上也有不同側重。

玲龍一號項目總經(jīng)理劉承敏表示,，華龍一號主要用于核能發(fā)電,，玲龍一號則主要是核能綜合利用。除了發(fā)電,，玲龍一號還能滿足多種需求,，例如城市供熱、海水淡化,、石油開采等,，適用于園區(qū)、海島,、礦區(qū),、高耗能企業(yè)自備能源等多種場景。

劉承敏說,，小型堆最突出的特征是一體化設計,、模塊化建造和完全非能動的安全系統(tǒng)。

玲龍一號將蒸汽發(fā)生器,、反應堆,、主泵、主管道等集合為一體,，能夠在工廠內(nèi)模塊化制造并組裝好,，運到現(xiàn)場直接進行安裝和調(diào)試。通過批量化和快速建造,，縮短現(xiàn)場施工時間和建造工期,，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效益,。

非能動安全系統(tǒng),，可謂玲龍一號保障安全性的“殺手锏”。設計人員采用“固有安全加非能動安全”的設計理念,，一方面,，通過在設計階段預估潛在事故，消除其發(fā)生的可能性,；另一方面,，在反應堆失去供能的極端情況下，使其可以利用自然現(xiàn)象和規(guī)律確保反應堆的安全,，事故后也可以在很長一段時間內(nèi)無需人為干預,。相比大型堆，玲龍一號功率小,、使用核燃料少,，應急計劃區(qū)可以控制在廠區(qū)邊界內(nèi),，能夠靠近城鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)部署。

“因為和傳統(tǒng)堆的差別大,，所以創(chuàng)新的程度和技術跨度大,。玲龍一號是完全的自主創(chuàng)新設計?！彼蔚と终f,。圍繞這一開創(chuàng)性的堆型，中國核動力研究設計院攻克了反應堆熱工水力,、安全系統(tǒng)驗證,、力學性能等關鍵技術，研發(fā)了包括主泵,、驅動機構,、直流蒸汽發(fā)生器等20多項關鍵設備，形成了大量實用新型專利和發(fā)明專利,。為了充分驗證安全性,，研發(fā)團隊還建設了全亞洲最大的非能動安全系統(tǒng)綜合實驗臺架進行試驗。

“人類歷史上還沒有一個12.5萬千瓦的模塊化小型堆,，我們利用智慧,，從零到一實現(xiàn)了玲龍一號的構建?！敝泻思瘓F玲龍一號副總設計師秦忠說,。

歷經(jīng)考驗，終于“落地扎根”

2010年,，中核集團正式啟動對小型堆的研發(fā),，玲龍一號從圖紙走向現(xiàn)實，可謂“過五關斬六將”,。

造價成本是第一道關卡,。

宋丹戎告訴科技日報記者，“玲龍一號主要通過革新設計,、簡化系統(tǒng),、批量建設來降低造價成本。同時,，小型堆的建設相比大型堆,，大幅減少了對土地資源的占用，這也降低了相關成本,?！?/span>

他進一步解釋說，大型堆主要通過發(fā)電實現(xiàn)經(jīng)濟性,，而小型堆則另辟蹊徑,，從“供熱”方面實現(xiàn)經(jīng)濟性,。發(fā)電可以通過電網(wǎng)實現(xiàn)長距離輸送，供熱則更依賴貼近用戶的分布式能源,。他表示,，“在碳達峰、碳中和的全球能源生產(chǎn)和消費革命時代要求下,，穩(wěn)定性好的清潔能源將具有較強的議價能力,。”

第二道關卡在于如何確保安全性,。

研發(fā)設計團隊積極借鑒已有標準規(guī)范,，歷經(jīng)重重考驗，拿到了國內(nèi)許可證和全球“通行證”,。2016年,，玲龍一號成為全球首個通過國際原子能機構安全審查的小型堆，這也意味著它未來可向海外出口,，為全球能源貢獻中國力量,。

在國內(nèi)，國家核安全局組建了由國家核與輻射安全中心,、蘇州核安全中心專家組成的安全審查聯(lián)合團隊,，對玲龍一號的安全性進行考察。2020年6月,，國家核安全專家委員會通過了聯(lián)合團隊對玲龍一號的安全評價報告,；2021年7月，國家核安全局頒發(fā)了玲龍一號示范工程建造許可證,，玲龍一號正式開工,。

此外，還有設備的制造供貨難題,。面對不確定的工期,，玲龍一號的研發(fā)團隊做了充分的“沙盤推演”。沙盤推演即通過模擬工程建設安裝過程,，識別進度風險,，提出應對措施,，幫助玲龍一號確定工期,，為這一核能建設保駕護航。

助力“雙碳”,，自主品牌“走出去”

核能發(fā)電是一種低排放,、高效率的新型能源，具有安全友好,、綠色低碳,、經(jīng)濟高效等多重優(yōu)勢,。安全、積極有序地批量發(fā)展核電,，可以連續(xù),、穩(wěn)定地承擔碳達峰、碳中和任務,，助力我國深入推進能源轉型,，優(yōu)化能源結構。

據(jù)中核集團消息,，玲龍一號建成后年發(fā)電量可達10億千瓦時,，滿足52.6萬戶家庭一年生活所需。每臺玲龍一號機組每年發(fā)電相當于減少二氧化碳排放88萬噸,，種植樹木750萬棵,。它的推廣應用可以大大減少我國化石能源的消耗、促進節(jié)能減排,，對于推動核電安全發(fā)展和自主創(chuàng)新具有重要意義,。

玲龍一號不僅在實現(xiàn)“雙碳”任務方面是好幫手，還具有“走出去”的廣闊前景,。玲龍一號由中國核電全資控股,，其建設使小型堆技術得到全方位實施及驗證，將加速提升我國在模塊式小型堆領域的自主創(chuàng)新能力,，鞏固我國在這一領域的先發(fā)優(yōu)勢,，形成自主堆型品牌。

國際原子能機構發(fā)布的《2050核能技術路線圖》顯示,，建立一個小型堆市場,，首要條件是供應商在自己國家首先成功地建造第一座小型堆，然后其他國家才會考慮在本國推廣,。因此,，玲龍一號的建設因而具有自主品牌“走出去”的重要示范價值。

“小型堆是國際競爭的焦點之一,?；陟`活性和多用途，它具有一些無法替代的優(yōu)勢,?！焙Ｄ虾穗娪邢薰军h委書記、董事長魏國良說,。例如,，應用于中小電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)，小型堆比大型堆更加經(jīng)濟。

宋丹戎在此前的采訪中也提到：“雖然此類應用在國內(nèi)需求量可能不大,，但在美英等國或者中東,、非洲國家，以及領土,、人口較少的中小國家,，具有較強的市場優(yōu)勢?！?/span>

“對于一些僅有幾萬居民的小海島,，大型反應堆的發(fā)電功率太高，小型堆就很合適,，而且還可以進行海水淡化給島上居民提供淡水,。”中國核電黨委書記盧鐵忠分析：“沿著南海出去,，‘一帶一路’沿線的一些國家如菲律賓,、印度尼西亞、馬來西亞等,，小島很多,。還有像沙特阿拉伯等國家的偏遠地區(qū)，可能對此也有需要,?！?/span>