科技制霸添利器!中国建全球首座四代核电站,核电新时代将来临?

科学怂哥 2023-12-16 04:39:02

全球首座第四代核电站正式商运投产,不仅标志着我国第四代核电技术达到全球领先水平,也意味着我国彻底解决了核电站的安全问题。那我国是如何解决核电站安全问题的,这又是否意味着我国核电新时代将要来临呢?

华能石岛湾高温气冷堆核电站

2023年12月9日,华能石岛湾高温气冷堆核电站完成了168个小时的连续运营考验,正式投入商业运营。相较于第三代核电技术,第四代核电发生了根本性革命性的变化,具有着固有安全性,即便核电站丧失了所有冷却能力,不采用任何人为和外部干预措施,反应堆都可以保持安全状态,将余热排出。

堆芯熔毁和放射性物质外泄的情况更是不会出现,要知道,给了前苏联和日本重创的切尔诺贝利核事故和福岛核事故,都是由于核反应堆堆芯熔化,放射性物质外漏所致,11月2日,日本第三轮排放的核污水,就是在福岛核事故中产生的。那我国是如何解决核电站安全问题的呢?

高温气冷堆核电站是如何解决安全问题的

还要从高温气冷堆核电站的运行过程来了解,它的核反应过程是在球床堆芯中发生的,产生的热量会在蒸汽发生器中产生蒸汽,然后在常规岛(即配套发电机组)循环发电。

其中球床堆芯的核燃料元件是耐高温全陶瓷包覆颗粒燃料球,直径为6厘米,一共有三部分组成,即石墨层、基体石墨粉和12000个核燃料颗粒。那我们要知道,核反应堆堆芯的出口温度,往往能达到900-1000摄氏度,但这个核燃料元件设计的最大限值是1620摄氏度,完全不用担心堆芯熔化。

另外这个核燃料颗粒中还有五层,外部由四层耐高温的陶瓷盔甲层层包裹,最里面的才是直径为0.5mm的核芯,可以有效防止放射性物质外泄,因此它也被誉为“永远不会熔毁的反应堆”,即便是遇到九级地震并引发海啸也不会出现核泄漏。那这是否意味着中国核电新时代将要来临呢?

石岛湾核电站商业运行意味着什么

石岛湾核电站是全球首座第四代核电站,也是我国先后攻克了多项世界级关键技术后的成果,具有着完全自主知识产权,设备国产化率达到了93.4%,我国更是建立起了以专利、技术标准、软件著作权为核心的自主知识产权体系。

这也代表着其他国家要想发展相关的第四代核电技术,需要向我国寻求技术支持并缴纳专利费,就像我国的特高压技术一样,中国标准就是世界标准。

当然,第四代核电站带来的经济性也是不容小觑的,核电站素来有着超级印钞机的美誉,一个百万千瓦级的核反应堆造价约100亿元,运营一天的收益就能达到1000万元,4年多就可以收回成本,这还是在发电效率只有30%左右的基础上实现的。

如今的第四代核电站发电效率可达40%以上,拥有着十分可观的商业前景。除了可以用来发电外,核反应堆产生的高温蒸汽,还可以应用于供热、制氢、冶金等行业,可以更好的优化我国的能源结构,助力“双碳”目标的实现,或许到时,核电新时代真的会快点来临。

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