“玲龍一號(hào)”好玲瓏！中國(guó)造出核電“移動(dòng)充電寶”！
今年1月30日，“華龍一號(hào)”全球首堆發(fā)電并網(wǎng)，投入了商業(yè)運(yùn)行，現(xiàn)在我們每天用的電當(dāng)中就有一部分來(lái)自“華龍一號(hào)”。
除了“華龍一號(hào)”，我國(guó)的核電領(lǐng)域還有一條龍，它就是“玲龍一號(hào)”，作為小型核反應(yīng)堆，它只有“華龍一號(hào)”的十分之一，也因此被稱為“移動(dòng)充電寶”。
“玲龍一號(hào)”核島的面積只有“華龍一號(hào)”的三分之一，“華龍一號(hào)”是功率達(dá)到百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電大堆，而 “玲龍一號(hào)”是功率為十萬(wàn)千瓦級(jí)的核電小堆。
“玲龍一號(hào)”采用的是模塊化建造，通過(guò)單個(gè)模塊標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、制造和批量生產(chǎn)，降低了制造成本。同時(shí)它較低的功率，降低了核燃料裝載量，減少了放射性源項(xiàng)。而一體化的設(shè)計(jì)，能夠減少事故概率，這些都提升了 “玲龍一號(hào)”的安全性。目前 “玲龍一號(hào)”是全球唯一通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)官方審查的三代核能小堆。
2011年以來(lái)，受福島核事故等因素影響，全球核電消費(fèi)量在所有能源消費(fèi)中的占比長(zhǎng)期低迷。但核能轉(zhuǎn)化的蒸汽，可以用于工業(yè)生產(chǎn)，熱水可以用于冬季供暖，海水淡化也有很大的市場(chǎng)空間。
核能的綜合利用市場(chǎng)潛力無(wú)限。中核集團(tuán)玲龍一號(hào)總設(shè)計(jì)師宋丹戎眼下正在研究如何將“玲龍一號(hào)”裝到船上，使它成為可移動(dòng)的核電機(jī)組，就像一個(gè)可移動(dòng)的海上“充電寶”。
為了將“玲龍一號(hào)”應(yīng)用到海上浮動(dòng)平臺(tái)，宋丹戎他們和產(chǎn)業(yè)鏈的上下游伙伴，開展了大量試驗(yàn)。在一家核設(shè)備工廠，一場(chǎng)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)正在進(jìn)行。
控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，相當(dāng)于“玲龍一號(hào)”的油門拉桿，可以控制反應(yīng)堆功率，而每臺(tái)“玲龍一號(hào)”機(jī)組，需要20套這樣的控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，協(xié)同工作。宋丹戎通過(guò)監(jiān)聽控制棒的內(nèi)部聲響，來(lái)判斷內(nèi)部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作是否正常。
宋丹戎告訴記者，浮動(dòng)堆的設(shè)計(jì)壽命是安全運(yùn)行四十年，在四十年期間這個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的步數(shù)要達(dá)到400萬(wàn)步，為了獲取更加安全的指標(biāo)，這次實(shí)驗(yàn)他們要做600萬(wàn)步。從測(cè)試當(dāng)天開始，這里將進(jìn)行連續(xù)60天不間斷試驗(yàn)。
耐久度測(cè)試通過(guò)后，控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還要進(jìn)行傾斜搖擺測(cè)試、抗沖擊測(cè)試。宋丹戎和科研人員將根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。只有當(dāng)它通過(guò)多項(xiàng)苛刻的試驗(yàn)后，才會(huì)進(jìn)入批量化生產(chǎn)。 “沒有最安全，只有更安全”是核電發(fā)展的永恒目標(biāo)。
眼下，為了研發(fā)出海上浮動(dòng)端的小堆核電，宋丹戎已經(jīng)組織起上百家單位，對(duì)“玲龍一號(hào)”超過(guò)一半的系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)、測(cè)試。預(yù)計(jì)到2021年底，科研和研發(fā)能夠結(jié)束。
“玲龍一號(hào)”這樣的小堆核電，不僅可以成為海上的移動(dòng)充電寶，未來(lái)還有望應(yīng)用到人造衛(wèi)星、飛機(jī)甚至汽車上。雖然這些想法現(xiàn)在看來(lái)有些天馬行空，但宋丹戎認(rèn)為，只要能在技術(shù)上不斷突破，小型、微型核電未來(lái)很有可能會(huì)徹底改變我們的生活。
半小時(shí)觀察：“碳中和”讓核電迎來(lái)新機(jī)遇
“玲龍一號(hào)”和“華龍一號(hào)”一樣都是中國(guó)制造，都是完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也都達(dá)到了國(guó)際上最先進(jìn)的核安全標(biāo)準(zhǔn)。但是，“玲龍一號(hào)”更小，更靈活，它能夠模塊化制造、模塊化安裝。因此應(yīng)用也更廣泛，既可以靠近人口密集的中心城市，也可以給邊遠(yuǎn)地區(qū)供電、供熱，甚至可以在海上做浮動(dòng)電站。
中國(guó)已明確提出力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意味著中國(guó)需要以減碳倒逼改革，在發(fā)展方式、能源結(jié)構(gòu)、社會(huì)觀念等方面進(jìn)行系統(tǒng)性變革，而核電作為清潔能源將成為未來(lái)實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有效資源。