【圖文】你好!我的名字叫核電

   我們知道，能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，是人們生活的必需品，而清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用是人類(lèi)共同關(guān)心的問(wèn)題，它關(guān)乎我們的健康、我們的子孫后代，以及如何可持續(xù)發(fā)展。就目前資源、環(huán)境多重約束下如何在2020年實(shí)現(xiàn)單位GDP二氧化碳排放值比2005年下降40%-45%，還有讓非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重達(dá)到15%，是可謂目標(biāo)高遠(yuǎn)、責(zé)任重大。可以看到，作為清潔能源的核能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中必定要充當(dāng)著重要角色。

人類(lèi)在探尋新興能源的道路上，核電的出現(xiàn)可謂當(dāng)仁不讓?zhuān)⒁匝咐撞患把诙畡?shì)快速的成長(zhǎng)。雖說(shuō)核電在發(fā)展過(guò)程中有過(guò)曲折，但這種曲折會(huì)促使人類(lèi)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)核能，更安全、穩(wěn)定、清潔利用核能發(fā)電。近年來(lái)，粵電集團(tuán)大膽進(jìn)軍核電，先后參股廣東陽(yáng)江核電站和臺(tái)山核電站建設(shè)運(yùn)營(yíng)，并簽訂陸豐核電站建設(shè)投資框架協(xié)議。截止目前，陽(yáng)江核電站1、2號(hào)機(jī)組已投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，3號(hào)機(jī)組已完成所有調(diào)試工作，具備商業(yè)運(yùn)營(yíng)條件;臺(tái)山核電站1號(hào)機(jī)組已啟動(dòng)冷態(tài)功能試驗(yàn)，并成為世界首臺(tái)開(kāi)始冷試的三代壓水堆核電機(jī)組。

本專(zhuān)題將介紹核電的前世今生，以及核電如何以迅猛之勢(shì)立足于能源行業(yè)，同時(shí)讓大家進(jìn)一步了解核電相關(guān)知識(shí)，了解粵電在核電板塊上的發(fā)展情況。

萬(wàn)眾期待中“破土而出”

你們或許都知道利用煤、石油燃燒的火力發(fā)電，它們實(shí)實(shí)在在看得見(jiàn)、摸得著，自世界第一座火力發(fā)電廠(chǎng)誕生至今已有近200年的歷史了，可是我從初生到現(xiàn)在也就不到70年的時(shí)間，你們對(duì)我知之甚少，也是情有可原的。隨著傳統(tǒng)發(fā)電種類(lèi)面臨的能源枯竭、環(huán)保等問(wèn)題，人類(lèi)在迫切的探尋新能源，而我就是在這種萬(wàn)眾期待中破土而出，我的名字叫核電，我將虔誠(chéng)的陪伴人類(lèi)走向漫長(zhǎng)的未來(lái)。

核裂變反應(yīng)堆是我的溫床

1942年12月2日，美籍物理學(xué)家恩利克.費(fèi)米和他全體研究組員集合在美國(guó)芝加哥足球場(chǎng)的一個(gè)巨大石墨反應(yīng)堆面前，緊盯著那座埋沒(méi)在石墨之間的7噸鈾燃料構(gòu)成的巨大反應(yīng)堆里控制棒緩慢地被拔出來(lái)，隨著計(jì)數(shù)器發(fā)出咔嚓咔嚓的響聲，到控制棒升到一定程度，計(jì)數(shù)器的聲音響成一片，孕育我誕生的溫床已經(jīng)成型，也是人類(lèi)第一次釋放原子能的時(shí)刻。1951年12月，也在美國(guó)，科學(xué)家們成功實(shí)驗(yàn)增殖堆1號(hào)(EBR-1)，首次完成利用核能發(fā)電，標(biāo)志著我正式誕生。

1954年，前蘇聯(lián)建成世界第一座試驗(yàn)核電站--奧勃靈斯克核電站，當(dāng)時(shí)采用的是石墨水冷堆，輸電功率已經(jīng)有0.5萬(wàn)千瓦了;1957年，美國(guó)建成電功率為9萬(wàn)千瓦的shipping port 原型核電站，這些成就進(jìn)一步證明了我的技術(shù)可行性，大家把這些試驗(yàn)性和原型核電機(jī)組稱(chēng)為我的第一代核電機(jī)組。

核反應(yīng)堆是核電站的關(guān)鍵組成部分，鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)就在其中進(jìn)行。如今的核反應(yīng)堆構(gòu)造比當(dāng)年要安全穩(wěn)定得多，是在一個(gè)密閉的大型鋼質(zhì)壓力容器里，壁厚超過(guò)20厘米，自重超過(guò)200噸，燃料就在里面實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可控制的鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。除了由核燃料組件和控制棒組件組成的堆芯，還有冷卻劑、慢化劑、反射層、控制與保護(hù)系統(tǒng)、屏蔽系統(tǒng)和輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

世界上核反應(yīng)堆種類(lèi)有上千座，分類(lèi)也是多種多樣的，就像你們常用的有壓水堆、沸水堆、重水堆和改進(jìn)型氣冷堆以及快堆等。但用得最廣泛的是壓水反應(yīng)堆，它是以普通水作冷卻劑和慢化劑，它是從軍用堆基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的最成熟、最成功的動(dòng)力堆堆型。

核能是我的能量源

我是核電，是用核能來(lái)發(fā)電，首先我要向你們介紹核能。大家都知道能源是利用自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，有礦物能源、大氣環(huán)流能源、地理性能源、物理核能源等，而是我所使用的是核能，它由原子構(gòu)成，原子又是原子核和它周?chē)碾娮訕?gòu)成，而輕原子核的融合和重原子核的分裂都能發(fā)出能量，分別稱(chēng)為核聚變能和核裂變能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，我是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電，就像你們熟悉的火電廠(chǎng)一樣，只是我是以核反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器來(lái)代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，將水加熱成高溫高壓，然后利用產(chǎn)生的水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。如果你還是不太明白，那我直接告訴你，核反應(yīng)所放出來(lái)的熱量比燃燒化石燃料所放出的熱量要高出很多的，相差約百萬(wàn)倍呢，而我所需要的燃料體積比火電廠(chǎng)要少很多。

大亞灣廠(chǎng)區(qū)

核電站是我的家

在中國(guó)，我是實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展不可替代的必然選擇。每次聽(tīng)說(shuō)是否會(huì)感到我很高大上，離你們特別遠(yuǎn)吧?其實(shí)我也是發(fā)電站生產(chǎn)出來(lái)的，我的家叫做核電站，靠原子核內(nèi)蘊(yùn)藏的能量，大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電廠(chǎng)。在深圳市龍崗區(qū)大鵬半島，你可以看到大亞灣核電站的身影，這是在中國(guó)大陸建成的第二座核電站，屬于壓水式反應(yīng)堆核電站，主要是由核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成。現(xiàn)在看看核電站的運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖，核電站的關(guān)鍵部分是核反應(yīng)堆，也是你們稱(chēng)之為最為神秘的地方，我將跟你們簡(jiǎn)單聊聊。

1.在反應(yīng)堆堆芯，這個(gè)非常核心關(guān)鍵的部位里進(jìn)行核裂變并穩(wěn)定地釋放熱能。這種熱能的溫度是極高的，由于穩(wěn)壓器可以提高供系統(tǒng)內(nèi)的水壓，于是一回路系統(tǒng)的水受熱后依舊安安靜靜，不會(huì)沸騰。這些高壓水隨之將堆芯內(nèi)產(chǎn)生的熱能通通帶走。

2 .有了帶熱能的高壓水，數(shù)以千計(jì)的傳熱管的作用就凸顯了，并將熱能傳到管外二回路系統(tǒng)的水內(nèi)。悄悄告訴你，二回路系統(tǒng)與一回路系統(tǒng)是完全分隔的。

3 .你們都知道水受熱后溫度就會(huì)升高，所以二回路的水再也不安靜了，只會(huì)沸騰不停，變成超多蒸汽。然后這些蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組做功便會(huì)產(chǎn)生電力。

核電站運(yùn)行圖