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まず 2 つの数値セットを見てみましょう。
60年、900万トン、150万キロワット。
12 年間で、700 社以上、30,000 人以上、14,000 以上のプロジェクトが存在しました。
第一グループは「国河一号」の安全性、経済性、環境保護に関する指示で、設計耐用年数は60年、年間二酸化炭素排出削減量は約900万トン、単機の発電量は150万キロワット。
2 番目のグループは、その背後にある努力と成果です。12 年間にわたる研究開発プロセスには、700 台以上のユニットと 30,000 人以上の技術者が参加し、合計 14,000 件を超える知的財産の成果が得られました。
2組の数字を組み合わせたものは、「国河no.1」のまばゆいばかりの「履歴書」だ。 「国河1号」は、国家的大型科学技術プロジェクト「大型新型加圧水型原子炉及び高温ガス炉原子力発電所」に基づいて開発された、独立型の第3世代原子力発電の画期的な成果である。中国の原子力技術ブランドを設計し、今日の先進レベルの原子力技術の最先端を表しています。
「国河一号」実証プロジェクト現場昇降リング
「国和 1 号」実証プロジェクトの最初の原子炉は、山東省栄成に位置し、国家電力投資公社と国家核実証発電所有限公司によって建設、管理、運営されています。第 1 段階の 2 基の建設は順調に進んでおり、プロジェクトの第 1 段階が稼働した後には、熱と発電の併用が実現される予定です。
「国和1号」の技術原理の模式図
不足を埋める国の重要な武器
栄成市の spic 新エネルギー科学技術博物館には、「国河 1 号」の構造がはっきりとわかる 1:60 模型が展示されています。原子力発電所は全体として 2 つの部分に分けることができます。一方の側は直立した原子炉圧力容器と蒸気発生器を備えた核島であり、もう一方の側は鋼製ドームの上に設置された巨大な水槽です。核島で発生した蒸気を島に送り、蒸気タービンを駆動して発電します。
国家核実験設計管理局の劉春光所長は、「『国河1号』はまさに国家の重要な兵器だ」と述べ、「機体構造の観点から見ると、『国河1号』の1基の総重量は、 1インチは1,400トンを超え、直径1メートルを超える大きなバルブは1つで重さが29トンあり、内部構造も非常に複雑で、蒸気発生器だけでも1万本以上のu字パイプがあります。これらのパイプが接続されると、全長は300キロメートルになります。」
報道によると、外部格納容器の直径は４０メートル以上。使用されている材質から判断すると、特殊鋼板の厚さは5cm以上あります。運用開始後、一部のコンポーネントは 1 平方メートルあたり 40 トンを超える内圧に耐えることができ、これは軽装甲車両の重量をはるかに超えています。
「本体」が大きいだけでなく、その恩恵も抜群です。 「国河1号」1基の発電量は150万キロワットで、運転開始後の設計耐用年数は60年で、年間発電量は114億キロワット時となり、以上の電力需要に対応できる。人口は1,100万人で、年間9億キロワット以上の温室効果ガス排出量を削減できる。森林 1 ムーあたり平均 1.336 トンの二酸化炭素削減に基づくと、排出削減効果は約 674 万エーカーの植林に相当します。
中国の原子力市場はかつて「万国のブランド」と呼ばれ、複数国の原子力技術が共存していた。 2006 年、中国は第 3 世代原子力自主戦略の実施を決定した。 「国河一号」は国家の主要な科学技術プロジェクトとして、プロジェクト設立時に特別な使命を負った。つまり、大規模で先進的な原子力発電ユニットの一括建設における困難を克服するというものだった。
研究開発作業は 2008 年に始まりました。 2020年、国家電力投資公司は「国和1号」を正式に発表し、この技術がついに研究開発を完了したことを示した。 12年間にわたる科学研究を経て、700以上のユニットと3万人以上の技術者が参加し、2,000以上の新製品、新材料、新プロセス、新デバイス、新技術を含む合計14,000以上の知的財産成果が生み出されました。ソフトウェア。
「『国和1号』はcap1400加圧水型原子炉技術を採用しており、これは『イノベーションの高い出発点』である。第3世代受動的加圧水型原子炉原子力発電技術の導入、消化、吸収に基づいており、中国の50年にわたる原子力発電所の研究開発、設計、エンジニアリングの経験は、30年近い中国の原子力発電所の安全な建設と運転の経験に基づいており、完全に独立した知的財産権を有している」とエンジニアリング技術の専門家であるliu xinli氏は述べた。州電力投資公社の原子力エネルギー分野の管理者および州原子力発電実証の副所長。
「国河1号」は、主ポンプ、送風弁、圧力容器、蒸気発生器、原子炉内部部品などの主要な機器材料はすべて独自に設計・製造された多くの材料・機器製造技術の独占を打破することに成功した。
劉新立氏は「世界の原子力技術開発の最前線に立ち、国河一号は我が国の原子力産業における多くの技術的・プロセス的ギャップを埋め、原子力産業と技術の全体的な高度化を促進した」と述べた。 。
高い安全性と優れた経済性
原子力発電所を建設する場合、人々は安全性を最も懸念します。
「原子力の安全性に対する世界的な理解がさらに高まる中、原子力先進国では原子力発電の設計・運用の側面を十分に分析・評価し、一連の改善策を提案し、時代の要請に応じて第3世代原子力技術が登場しました。 」と劉新麗氏は語った。
模型の構造からもわかるように、「国河1号」の外層は厚いコンクリート層で包まれています。 「これは厚さ1.1メートルの遮蔽された工場の建物で、2層の鋼板に高性能、高強度のコンクリートが充填されており、台風や津波、航空機の衝撃にも耐えることができる」と劉新麗氏は語った。
燃料ペレット、燃料被覆管、一次回路圧力境界という 4 つの障壁で構成される内部の安全保護、特に直径 43 メートル、高さ 70 メートルを超える巨大なカプセル型の鋼鉄格納容器を見てみましょう。鋼鉄の障壁で事故 放射性物質をしっかりと包み込むことができます。
「高度な第3世代原子力発電は、放射性物質の大量放出の可能性を排除し、環境や公衆に対する原子力発電の放射能の危険を排除する。」とliu xinliは述べた。
安全設計思想に関しては、「guohe no.1」は「パッシブ」コンセプトを採用しています。簡単に言えば、外部電力や手動介入に依存せずに、自力で起動および実行できることを意味します。このコンセプトは多くの細部に反映されています。たとえば、原子炉が停止した場合、熱を外に出すことができず、原子炉は燃え尽きてしまいます。この時、核島の頂上にある大水槽が活躍します。
大型水槽には 3,000 トンを超える冷却水が入っており、これは原子力の受動的安全設計コンセプトにおける重要なリンクの 1 つです。 「水は重力の作用で炉心または格納容器の表面に流れ、内部の熱を追い出し、炉心と格納容器が損傷しないように自動的に炉心と格納容器を冷却します。」とliu xinli氏は述べた。 「停電状況 この状況下では、『国河1号』原子炉は事故後72時間以内であれば人為介入なしで自動的に安全性を確保できる。」
「費用対効果」は日常の消費において重要な関心事であり、土木建築においても同様です。過去の安全対策と比較して、パッシブ設計の考え方により原子力設備が大幅に簡素化され、安全性が大幅に向上しました。 「国河第一発電所」は従来の発電所に比べ、バルブが50％、配管が80％、ケーブルが70％削減され、建設性、操作性、保守性が向上した。 「標準化された設計、工場プレハブ、モジュール構造、専門的な管理、独立した建設」のモデルを採用している「国和一号」は、経済性の面で明らかな競争優位性を持っています。
全力疾走、国内生産
「国河一号」実証プロジェクト設備の現地化率は90％以上で、その後のプロジェクトも基本的に国有化能力を達成している。
高い安全性をベースに第三世代原子力発電の競争力をどう強化していくか。バッチ構築を実現するにはどうすればよいですか?これらは、独立したローカリゼーションを通じて解決する必要があります。
「メインポンプ」と呼ばれる原子炉冷却材ポンプは、核島の運転に電力を供給する責任を負い、通常の電力運転中は原子力発電所の「心臓部」とみなすことができます。まったく新しい製造プロセスと作業手順は、製造業界にとって大きな課題です。開発を確実に成功させるために、多くの主要機器は「デュアルライン並列」戦略を採用しています。メインポンプも同様で、キャンドモーターメインポンプの研究開発を推進する一方、湿式巻メインポンプの技術ソリューションを立ち上げています。
国家原子力実証設備管理局のliu yuanjun氏は2011年に入社後、2種類のメインポンプの現地開発に参加した。メインポンプのプロトタイプ製品のテスト中、彼はベンチの隣に 3,600 時間を費やして、スラスト プレートの傷や乾式研削の問題を解決しました。迅速な特定、正確な修正、および保守的な検証モデルに従って、ポンプのスムーズな開発を確保しました。メインポンプ。
10年間の努力の末、2つの技術的ルートの導入に成功し、中国の原子力産業チェーンは細分化された分野で世界のリーダーとなった。
原子力産業チェーンの「友人の輪」には、大規模な国有企業だけでなく、多くの民間企業も含まれています。
原子力発電所で使用される 10,000 本を超える u 字型パイプは、その材質に高い要求があり、これまでは輸入に頼らなければなりませんでした。
2005年、zhuang jianxinという若者が協力を求めてフランスに来たが、拒否された。中国に帰国した後、zhuang jianxin は自分の会社を設立し、懸命に努力して u 字管の研究開発に成功し、生産能力を継続的に向上させ、業界の「隠れたチャンピオン」になりました。
原子力の「心臓」のメインポンプから「頭脳」の原子力設計および安全解析ソフトウェアまで、「中枢システム」の原子力計装および制御から、核全体に広がる主要計器およびその他の「血管」および「神経」まで。島... 第 3 世代の原子力は自律的です。技術研究チームは休みなく働き、次々とギャップを埋め、次々と「難しい問題」を取り締まりました。
「国河1号」実証プロジェクトの2基には合計8万台以上の設備があり、一部の原子力グレードの設備には厳しい要件があり、以前は国内に生産能力がなかった。研究開発の初期段階では、一刻も早く商業運転を達成するために、研究開発チームはまず国内の原子力の総合的な検討に基づいて、「最も高価」で「最も困難」な部分を克服することを選択しました。標準機器の残りのわずかな部分は国際的に購入されました。
国家原子力実証機械の責任者、王雅松氏は「この小さな設備は市場価格が妥当で、十分な競争があり、少数の企業による独占がない品目だ。国河１号の導入や輸出には影響しない」と述べた。調達課が説明します。
国際環境の変化に伴い、この小さな設備が原発にとって重石となっている。 「欠点を完全に補い、『1%のせいで100%行き詰まる』ことを避けるために、ほとんどの設備の現地化の問題を克服した後、業界チェーンの上流と下流部門が共同研究を実施しました。現在の現地化率は 90% を超えており、100% のローカリゼーション目標に向かっています」と wang yasong 氏は述べています。
原子力発電所の設計から製造、プロジェクトの建設、建設と設置、その後の運転と保守に至るまで、中国は完全な原子力産業チェーンを形成しており、先進的な原子力設備の完全なサポート能力と供給システムを備えています。第 3 世代原子力発電の自主性を通じて、中国は国際最高レベルに追いつき、「二炭素」目標の達成に貢献しています。
「国和1号」の全体外観シミュレーション
