前言

2024年3月27日,中国全球首座第四代核电站“石岛湾”在完成了运行考验后又实现了核能供暖。

核电站的综合利用取得突破,标志着中国的核电技术已经成功实现了弯道超车,并攻克了美国研究近百年也无法解决的难题。

那么,中国是如何解决的这道难题?中国第四代核电技术对民众又有着哪些好处?

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信息来源:
光明网:我国第四代核电技术研发应用领先世界 解决核能安全利用世界级难题

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中国第四代核电站

2023年5月13日,央视新闻发布重大好消息:“中国核电技术发展迅速,已经进入世界核电技术第一方阵。

不仅如此,全球首座第四代核电站石岛湾自2023年12月投产以来,发电量已经超过了6.5亿度。

此消息一出,引得无数国人骄傲不已,要知道,中国在核电技术研发上的起步是要慢于美国等国家。

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可如今,中国却能够实现“弯道超车”,从曾经的慢步伐一跃冲到了世界第一的名衔,确实是个令人振奋的好消息。

目前,中国在建核电机组一共26台,总装机容量3030万千瓦,无论是在建数量还是装机容量,中国均保持在世界第一。

特别是以“华龙一号”和“国和一号”为代表的自主第三代核电技术,国家目前正在有序部署。

一直以来,中国都在致力于研究核电技术。

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中国作为一个人口大国,无论是民众用电数量还是企业发展的商业化用电数量,都排在世界前几。

但电力却不是源源不尽的,除了民众需要用电,眼下世界各国所进行的高科技研发比如人工智能等项目的推进,都需要耗费大量电力

目前,美国因为能源缺乏与消耗增加的原因,北美地区或将面临缺电问题。

信息来源:
澎湃新闻:因能源缺乏与消耗增加,2024年北美或面临电力短缺问题

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特别是美国的佐治亚州因为越来越多的科技企业入驻,已经快要“挖空”该州的电力能源,并且,这种情况还在不断向美国其他科技中心城市蔓延。

相比之下,中国的第四代核电技术就完美的解决了这个问题,我们的技术能够保证中国民众用上“源源不断”的电力资源。

这样来看,大众不由得开始疑惑“美国难道没有研究过第四代核电技术吗?

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倒并不是,美国一直都在致力于攻克核电技术,他们还是世界上第一个站出来研究核电技术的国家。

作为核电技术领头羊的美国,他们也曾经在核电技术研究中登上过顶峰,不过如今,美国的核电技术却已经开始落后,这究竟是为什么?

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信息来源:
国家能源局:世界核电技术经历了怎样的发展历程?

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近百年的研究时间

1942年12月,当中国还在饱受战争之苦时,美国芝加哥大学所建成的世界第一座反应堆已经验证了可控核裂变链式反应的科学性。

就此,美国率先打开了国际上研究核电技术的大门。

世界第一代核电技术的研发期是在上世纪50-60年代左右,主要方向是基于军用核反应堆技术。

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第一代核电技术所参与的国家除了带头的美国以外,还有苏联、加拿大等国家,他们验证了核能发电的技术可行性。

到第二代核电技术研发时,美国主要还是在一代基础上进行改进,并且实现军用转商用的目标计划。

美国设计出的压水堆核电机型和沸水堆核电机型,突破了原有的核电技术,并实现了技术创新,为后期的核电技术发展做到了一定的铺垫。

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这时,美国的核电技术发展一度达到顶峰,而中国的核电技术才开始步入研究领域。

美国掌握了熟悉的核电技术后便开始大力建造核电站。

截止到2022年12月31日,美国在运核电为92台,装机容量达到了94718MW,位居世界第一,而中国则位居世界第二。

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但也就是到第三代核电技术时,美国的核电技术开始呈现落后趋势,甚至隐隐出现了“倒退”。

其中原因众多,但最主要的是因为美国的核能技术虽然领先世界,但他们效率却异常慢。

美国建造一座核电站,从最初的研发周期到后期的环境评估、审批、开工、动工的时间线非常久。

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这不仅严重的拖慢工程速度,同时也在耗费大量资金,有美国建造一座核电站的时间,中国起码能够建俩。

去年,比尔盖茨的TerraPower 公司建造钠冷快堆,他们的预计是到2030年投入使用,这个时间周期,让许多跃跃欲试的美企都望而却步。

同时,佐治亚州拥有全美最大的核电站沃格特尔核电站,却依旧面临着缺电危机。

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这些种种因素都已经明晃晃的揭露了美国在核电技术上,已经出现了所谓的“倒退危机”,这已经并不是简单的落后问题了。

相反,中国的第四代核电技术却率先打破世界记录,带着我们的全球首座第四代核电站走向世界第一。

那么,中国这第四代核电技术到底有多强?

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信息来源:
中国网:「“三个转变”十周年」高温气冷堆世界首堆运行良好 我国四代核电领跑全球

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中国核电技术的厉害之处

要说中国第四代核电技术有什么优点?那优点可就多了去了。

中国全球首座第四代核电站位于山东荣成石岛湾,它是目前全球唯一一座的第四代核电站。

同时,它也就是我们所熟知的华能石岛湾高温热气冷堆示范工程,它是中国具有完全自主知识产权的第四代核电站。

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而这个所谓的高温气冷堆指的就是具有高温特征、使用气体进行堆芯冷却的核反应堆技术。

高温冷气堆技术颠覆了之前的传统核电技术,它是国际公认的第四代核电技术先进堆性,更是未来核电发展的重要方向。

除此之外,我们的第四代核电技术还有个“四不怕”亮点,就是:“不怕没有电、不怕没有水、不怕没有气、不怕没有人。

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众所周知,核电技术从研发至今一直都存在着巨大的安全隐患。

比如1979年美国三里岛核泄漏事故、1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏事故、2011年日本福岛核泄事故。

这些事故的发生都造成了严重的后果,有的核辐射甚至至今仍然存在,所以,核电站在是个造福人类存在的同时,又足以“毁灭人类”。

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但高温气冷堆却可以依靠特殊陶瓷包裹燃料元件,利用惰性气体氦气取代水作为冷却剂。

这样一来,可以确保反应堆在丧失电源等极限情况下,不采取任何干预措施都能依靠自身特性保持安全状态,不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。

可以看出,中国第四代核电技术的核心特点就是大大提升了反应堆的安全性,保障了工作人员及民众的生命安全。

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与此同时,第四代核电技术还能够推动实现“双碳”目标,有助于优化能源结构、保障能源供给安全。

最近几年,国际上对绿色环保的呼吁声不绝于耳。

而中国先后完成了风力发电技术、新能源电车技术、如今就连核电技术也已经趋向绿色发展。

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为了保护生态环境,中国属实是走在了绿色环保的最前沿。

那么,我们的第四代核电技术如此厉害,是否已经达到了顶峰呢?在未来的发展又有着怎样趋势?

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信息来源:
极目新闻:我国四代核电为何能实现领跑

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未来可期

石岛湾高温气冷堆示范工程从2012年12月正式开工,多家企业联合清华大学在内一起参与研发,最终在2021年12月首次实现并发联网,并与2023年12月6日正式商运投产。

石岛湾项目在研发期间,国家先后攻克了多项世界级关键技术,设备国产率达到了93.4%,创新型设备600多台(套)。

如果说石岛湾就是顶峰,那么,所有工作人员在研发的过程中实际上早已经翻越了更多的顶峰。

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技术攻克难题、建造问题、设备问题、如何突破创新等等,这些都是他们一点一点克服解决过来的。

另外,根据石岛湾核电公司总经理张旭延表示:“通过集中产业链上下游优势资源联合开展技术攻关,示范工程成功研制出2200多套世界首台(套)设备。”

不仅如此,石岛湾核电站配到建设了目前世界最大规模的年产30万个燃料球的元件生产线。

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无论是核电技术、建设规模、多项新技术的运用等,这些都是中国之所以能够领跑核电技术的原因。

而这也是美国长期以来想解决的难题。

如今的他们在电力上已经“入不敷出”,但中国却在同时完成了第四代核电技术,为中国的未来发展保障了电力资源。

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这就相当于“兵马在站,粮草已到”,中国的电力充足是我们比拼未来人工发展的底气,同时也是我们科研成果的一项重大突破。

不过,这第四代核电技术绝不是我们研发的顶峰,它的安全性高、废物产生量小是可以进行多方用途。

因此,中国不仅核电发展未来可期,同时也能做到其他能源方面和高科技产业的推动。

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其次,第四代核电的综合利用也非常合理,它能够将核电站的用途放到最大。

总的来说,中国核电技术加入世界第一方阵,不仅再次证明了我国的实力,同时也向世界宣告:“中国从来没有停止过对任何领域的研究步伐”。

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结语

任何技术都没有绝对的顶峰,但中国却一直在创造新的登峰。

美国虽然是核能技术的先行者,但他们却因为步伐放慢,最终导致技术停滞,甚至目前面临电力危机。

至于我们的第四代核电技术,不仅实现了技术创新,更是推翻了之前的核电规则,成为最新的“标准”。

相信在未来,中国在其他领域上也能完成新的突破,让我们拭目以待。

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