la route de l'innovation indépendante de "guohe no. 1"
2024-09-07
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examinons d’abord les deux séries de nombres.
60 ans, 9 millions de tonnes, 1,5 million de kilowatts ;
en 12 ans, il y a eu plus de 700 entreprises, plus de 30 000 personnes et plus de 14 000 projets.
le premier groupe est constitué des instructions de sécurité, d'économie et de protection de l'environnement du "guohe no. 1" - la durée de vie nominale est de 60 ans, la réduction annuelle des émissions de dioxyde de carbone est d'environ 9 millions de tonnes et la puissance de production d'électricité d'une seule unité est 1,5 millions de kilowatts.
le deuxième groupe est constitué par les efforts et les résultats qui en découlent - un processus de recherche et de développement de 12 ans auquel ont participé plus de 700 unités et plus de 30 000 personnels techniques, aboutissant à un total de plus de 14 000 réalisations en matière de propriété intellectuelle.
les deux séries de chiffres combinées constituent un « résumé » éblouissant de « guohe n°1 ». "guohe no. 1" est une réalisation historique de l'énergie nucléaire indépendante de troisième génération développée sur la base du grand projet scientifique et technologique national "grand réacteur avancé à eau pressurisée et centrale nucléaire à réacteur refroidi au gaz à haute température". a conçu la marque chinoise de technologie de l'énergie nucléaire et représente la pointe de la technologie de l'énergie nucléaire d'aujourd'hui.
anneau de levage du site du projet de démonstration « guohe no. 1 »
le premier réacteur du projet de démonstration « guohe 1 » est situé à rongcheng, dans le shandong. il est construit, géré et exploité par la state power investment corporation et la state nuclear demonstration power plant co., ltd. ci-après dénommée « démonstration nucléaire d'état »). la construction des deux unités de la première phase progresse de manière ordonnée et la production combinée de chaleur et d'électricité sera réalisée après la mise en service de la première phase du projet.
diagramme schématique du principe technique du "guohe no. 1"
une arme importante du pays, comblant le vide
au musée des sciences et technologies spic new energy de rongcheng, une maquette à l'échelle 1:60 montre clairement la structure du « guohe n°1 ». la centrale nucléaire dans son ensemble peut être divisée en deux parties : un côté est l'îlot nucléaire, avec une imposante cuve sous pression du réacteur nucléaire vertical et un générateur de vapeur, et un énorme réservoir d'eau placé au-dessus du dôme en acier, l'autre côté est le conventionnel ; îlot, où la vapeur générée par l'îlot nucléaire il est transmis pour entraîner la turbine à vapeur afin de produire de l'électricité.
"le guohe-1 est véritablement une arme importante du pays." liu chunguang, directeur du bureau national de conception et de gestion des démonstrations nucléaires, a déclaré : "du point de vue de la structure du corps, le poids total d'une seule unité de "guohe-1" -1' dépasse 1 400 tonnes, et une vanne de plus de 1 mètre de diamètre pèse 29 tonnes et est en acier fondu. la structure interne est également très complexe. le générateur de vapeur comporte à lui seul plus de 10 000 tuyaux en forme de u. ces canalisations sont reliées, la longueur totale sera de 300 kilomètres au dessus."
selon certaines informations, le diamètre de la cuve de confinement externe est supérieur à 40 mètres. d'après les matériaux utilisés, l'épaisseur de la tôle d'acier spéciale est supérieure à 5 cm. après le démarrage de l'opération, certains composants supportent plus de 40 tonnes de pression interne par mètre carré, dépassant de loin le poids d'un véhicule blindé léger.
non seulement le « corps » est énorme, mais les avantages sont également remarquables. une seule unité de « guohe no. 1 » génère une puissance de 1,5 million de kilowatts et a une durée de vie nominale de 60 ans. après sa mise en service, la production annuelle d'électricité est de 11,4 milliards de kilowattheures, ce qui peut répondre aux besoins en électricité de plus de 60 ans. 11 millions d’habitants et peut réduire les émissions de gaz à effet de serre de plus de 900 millions de kilowatts par an. sur la base d'une réduction moyenne de 1,336 tonnes de dioxyde de carbone par mu de forêt, l'effet de réduction des émissions équivaut au boisement d'environ 6,74 millions d'acres.
le marché chinois de l'énergie nucléaire était autrefois considéré comme la « marque de toutes les nations », avec la coexistence de technologies nucléaires de plusieurs pays. en 2006, la chine a décidé de mettre en œuvre sa stratégie d’autonomie nucléaire de troisième génération. en tant que projet scientifique et technologique national majeur, « guohe n°1 » a assumé une mission spéciale lors de sa création : surmonter les difficultés liées à la construction par lots de centrales nucléaires avancées à grande échelle.
les travaux de recherche et développement ont débuté en 2008. en 2020, state power investment corporation a officiellement lancé « guohe no. 1 », marquant que la technologie a enfin terminé la recherche et le développement. après 12 ans de recherche scientifique, plus de 700 unités et plus de 30 000 techniciens ont participé, et un total de plus de 14 000 réalisations en matière de propriété intellectuelle ont été produites, dont plus de 2 000 nouveaux produits, nouveaux matériaux, nouveaux processus, nouveaux dispositifs et nouveaux logiciel. .
"'guohe 1' adopte la technologie de réacteur à eau sous pression cap1400, qui est un 'point de départ élevé pour l'innovation'. elle est basée sur l'introduction, la digestion et l'absorption de la technologie nucléaire de réacteur à eau sous pression passive de troisième génération, et est basée sur la technologie chinoise. 50 ans d'expérience en matière de r&d, de conception et d'ingénierie de centrales nucléaires. il s'appuie également sur près de 30 ans d'expérience en matière de construction et d'exploitation sûres des centrales nucléaires chinoises et dispose de droits de propriété intellectuelle totalement indépendants », a déclaré liu xinli, expert en technologie d'ingénierie. gestion dans le domaine de l'énergie nucléaire de la state power investment corporation et directeur adjoint de la state nuclear power demonstration.
« guohe no. 1 » a réussi à briser le monopole sur de nombreuses technologies de fabrication de matériaux et d'équipements. les matériaux d'équipement clés tels que les pompes principales, les vannes de soufflage, les récipients sous pression, les générateurs de vapeur et les composants internes du réacteur ont tous été conçus et fabriqués localement de manière indépendante.
"à l'avant-garde du développement de la technologie de l'énergie nucléaire dans le monde, guohe n°1 a comblé de nombreuses lacunes techniques et de processus dans l'industrie de l'énergie nucléaire de mon pays et a favorisé la modernisation globale de l'industrie et de la technologie de l'énergie nucléaire", a déclaré liu xinli. .
haute sécurité et bonne économie
lors de la construction d’une centrale nucléaire, la principale préoccupation est la sécurité.
"à mesure que la compréhension mondiale de la sécurité de l'énergie nucléaire s'accroît, les pays avancés en matière d'énergie nucléaire ont entièrement analysé et évalué les aspects de la conception et de l'exploitation de l'énergie nucléaire, et ont proposé une série de mesures d'amélioration, et la technologie de l'énergie nucléaire de troisième génération a émergé selon les besoins du moment. " liu xinli a déclaré.
comme le montre la structure du modèle, la couche extérieure du "guohe-1" est enveloppée dans une épaisse couche de béton. "il s'agit d'un bâtiment d'usine blindé, de 1,1 mètre d'épaisseur, avec deux couches de plaques d'acier remplies de béton haute performance et à haute résistance, capable de résister aux typhons, aux tsunamis ou aux impacts d'avions", a expliqué liu xinli.
regardons la protection de sécurité interne composée de quatre barrières : pastille de combustible, gaine de combustible, enveloppe de pression du circuit primaire, notamment l'enceinte de confinement en acier d'un diamètre de 43 mètres et d'une hauteur de plus de 70 mètres, qui ressemble à une immense capsule en forme de capsule. barrière en acier. l'accident la matière radioactive peut alors être étroitement enveloppée.
"l'énergie nucléaire avancée de troisième génération élimine la possibilité d'un rejet à grande échelle de matières radioactives et élimine les risques radioactifs de l'énergie nucléaire pour l'environnement et le public", a déclaré liu xinli.
en termes d'idées de conception de sécurité, « guohe no. 1 » adopte le concept « passif ». en termes simples, cela signifie qu'il peut démarrer et fonctionner tout seul sans dépendre d'une alimentation externe ou d'une intervention manuelle. ce concept se reflète dans de nombreux détails. par exemple, en cas d’arrêt du réacteur, la chaleur ne pourra pas être exportée et le réacteur grillera. a ce moment, le grand réservoir d'eau au sommet de l'îlot nucléaire entrera en jeu.
le grand réservoir d'eau contient plus de 3 000 tonnes d'eau de refroidissement, ce qui constitue l'un des maillons clés du concept de conception de sécurité nucléaire passive. « l'eau s'écoulera vers la surface du cœur du réacteur ou de la cuve de confinement sous l'action de la gravité, déplaçant la chaleur à l'intérieur et refroidissant automatiquement le cœur et le système de confinement pour garantir que le cœur et la cuve de confinement ne soient pas endommagés. » "situation de panne de courant dans ces conditions, le réacteur 'guohe-1' peut automatiquement assurer la sécurité sans intervention manuelle dans les 72 heures suivant l'accident."
la « rentabilité » est une préoccupation majeure dans la consommation quotidienne, et il en va de même pour la construction technique. par rapport aux mesures de sûreté antérieures, le concept de conception passive a considérablement simplifié les équipements nucléaires et amélioré considérablement la sûreté. par rapport aux centrales électriques traditionnelles, « guohe no. 1 » possède 50 % de vannes en moins, 80 % de tuyaux en moins et 70 % de câbles en moins, améliorant ainsi sa constructibilité, son opérabilité et sa maintenabilité. adoptant le modèle de « conception standardisée, préfabrication en usine, construction modulaire, gestion professionnelle et construction indépendante », « guohe no. 1 » présente des avantages compétitifs évidents en termes d'économie.
sprint de toutes nos forces, production nationale
plus de 90 %, soit le taux de localisation de l'équipement du projet de démonstration « guohe n° 1 », et les projets ultérieurs ont essentiellement atteint les capacités de nationalisation.
comment garantir que l’énergie nucléaire de troisième génération soit plus compétitive sur la base d’une sécurité élevée ? comment réaliser une construction par lots ? ces problèmes doivent être résolus grâce à une localisation indépendante.
la pompe de refroidissement du réacteur, appelée « pompe principale », est chargée de fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'îlot nucléaire et peut être considérée comme le « cœur » de la centrale nucléaire pendant le fonctionnement normal de l'énergie. les tout nouveaux processus de fabrication et procédures d’exploitation constituent un énorme défi pour l’industrie manufacturière. pour garantir un développement réussi, de nombreux équipements clés adoptent une stratégie « parallèle à deux lignes ». c'est le cas de la pompe principale. d'une part, nous favorisons la recherche et le développement de la pompe principale à moteur noyé, et d'autre part, nous lançons la solution technique pour la pompe principale à enroulement humide.
après avoir rejoint l'entreprise en 2011, liu yuanjun du bureau national de gestion des équipements de démonstration de l'énergie nucléaire a participé au développement localisé de deux types de pompes principales. au cours du test du prototype de pompe principale, il a passé 3 600 heures à côté du banc pour aider à résoudre le problème des rayures sur la plaque de poussée et du meulage à sec. il a suivi le modèle d'identification rapide, de correction précise et de vérification conservatrice pour assurer le développement sans problème du produit. la pompe principale.
après dix années de travail acharné, les deux voies techniques ont été mises en œuvre avec succès, faisant de la chaîne industrielle nucléaire chinoise le leader mondial dans les domaines subdivisés.
dans le « cercle d'amis » de la chaîne de l'industrie électronucléaire, il existe non seulement de grandes entreprises publiques, mais aussi de nombreuses entreprises privées.
les plus de 10 000 tuyaux en forme de u utilisés dans les centrales nucléaires doivent être protégés contre les radiations et la corrosion. ils ont des exigences élevées quant aux matériaux avec lesquels ils sont fabriqués. dans le passé, ils devaient recourir aux importations.
en 2005, un jeune homme nommé zhuang jianxin est venu en france pour chercher une coopération, mais a été refusé. après son retour en chine, zhuang jianxin a créé sa propre entreprise et a travaillé dur. la recherche et le développement de tubes en forme de u ont finalement réussi et sa capacité de production a été continuellement améliorée, devenant le « champion caché » de l'industrie.
de la pompe principale « cœur » de l'énergie nucléaire au logiciel de conception et d'analyse de la sécurité nucléaire « cerveau » ; de l'instrumentation et du contrôle de l'énergie nucléaire « système central » aux instruments primaires et autres « vaisseaux sanguins » et « nerfs » répartis dans l'ensemble du système nucléaire. île... la troisième génération d'énergie nucléaire est autonome. l'équipe de recherche technique a travaillé sans arrêt, comblant les lacunes les unes après les autres et résolvant les « écrous durs » les uns après les autres.
les deux unités du projet de démonstration « guohe no. 1 » comptent au total plus de 80 000 pièces d'équipement. certains équipements de qualité nucléaire ont des exigences strictes et sont extrêmement difficiles à développer auparavant. dans les premiers stades de la recherche et du développement, afin de parvenir à une exploitation commerciale le plus rapidement possible, l'équipe r&d a d'abord choisi de conquérir les parties « les plus chères » et « les plus difficiles » sur la base d'un examen complet de l'énergie nucléaire nationale. l’industrie de l’équipement, et la petite partie restante de l’équipement standard a été achetée à l’échelle internationale.
"cette petite partie de l'équipement est un article avec des prix de marché raisonnables, une concurrence suffisante et aucun monopole de quelques entreprises. cela n'affectera pas la mise en œuvre et l'exportation du guohe n°1, wang yasong, chef de la machine nationale de démonstration nucléaire." section des achats explique.
à mesure que l’environnement international évolue, cette petite partie de l’équipement est devenue un poids qui pèse sur l’esprit des centrales nucléaires. « afin de combler complètement les lacunes et d'éviter un « blocage à 100 % à cause de 1 % », après avoir surmonté le problème de localisation de la plupart des équipements, les unités en amont et en aval de la chaîne industrielle ont mené des recherches conjointes. le taux a dépassé 90 % et se dirige vers l'objectif de localisation de 100 % », a déclaré wang yasong.
de la conception à la fabrication, de la construction du projet à la construction et à l'installation, jusqu'à l'exploitation et à la maintenance ultérieures des centrales nucléaires, la chine a formé une chaîne industrielle complète de l'énergie nucléaire et dispose de capacités de soutien et de systèmes d'approvisionnement complets pour les équipements nucléaires avancés. grâce à l'autonomie de l'énergie nucléaire de troisième génération, la chine rattrape le plus haut niveau international et contribue à atteindre l'objectif du « double carbone ».
simulation de l'apparence générale de "guohe-1"
