6月16日，國家電投廣東廉江核電項(xiàng)目一期工程1號(hào)機(jī)組冷卻塔下環(huán)梁一次澆筑完成，標(biāo)志著1號(hào)機(jī)組冷卻塔筒壁工程進(jìn)入全面施工階段。

雖然國內(nèi)目前現(xiàn)役和在建的核電站項(xiàng)目已達(dá)數(shù)十座，但廣東廉江核電項(xiàng)目關(guān)注度依舊頗高。其中一個(gè)重要原因在于，廣東廉江核電項(xiàng)目一期工程建設(shè)2臺(tái)CAP1000三代核電機(jī)組，在國內(nèi)首個(gè)采用海水二次循環(huán)冷卻技術(shù)。這既是我國核能領(lǐng)域首次開發(fā)使用超大型冷卻塔，也是世界首個(gè)核電超大型高位集水海水冷卻塔，因此被稱為“世界核電第一塔”。

日前，第一財(cái)經(jīng)記者實(shí)地探訪了位于廣東省湛江市轄廉江市車板鎮(zhèn)田螺嶺的施工現(xiàn)場(chǎng)。暑氣漸濃，數(shù)千名工人緊張而有序地在工地上忙碌著。吊機(jī)林立、大型運(yùn)輸車輛來回穿梭，機(jī)械作業(yè)聲不絕于耳，偌大的站區(qū)內(nèi)若干核心建筑群已具雛形。

多位行業(yè)人士告訴記者，海水二次循環(huán)冷卻技術(shù)在廉江核電項(xiàng)目的應(yīng)用，將進(jìn)一步提升核電項(xiàng)目環(huán)境友好性，拓寬我國核電廠址開發(fā)的布局和空間，為我國核電廠址開發(fā)建設(shè)提供重要示范和借鑒。

國內(nèi)核電首次應(yīng)用冷卻塔

在能源領(lǐng)域中，冷卻塔并不是一個(gè)新鮮事。因?yàn)楣I(yè)社會(huì)發(fā)展至今，大量能源設(shè)備的發(fā)電邏輯本質(zhì)上依然要回歸到“燒開水”，再由燒水產(chǎn)生的水蒸氣帶動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電量。冷卻塔的作用則是釋放水體中不能用于發(fā)電的余熱。

核電站的工作原理，在于核燃料在核反應(yīng)堆中會(huì)發(fā)生特殊形式的“燃燒”，釋放出大量熱能；高壓下的冷卻劑把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行熱交換生成蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能。

以往，冷卻塔在國內(nèi)多用于火電行業(yè)，在核電領(lǐng)域應(yīng)用尚屬首次。

這主要是因?yàn)閲鴥?nèi)現(xiàn)役的核電站幾乎都臨海而建，可以就近利用海水對(duì)余熱進(jìn)行冷卻，這種方式被稱作“海水直流循環(huán)冷卻”。但廉江核電有所不同，它的廠址位于湛江市轄廉江市車板鎮(zhèn)田螺嶺，距離南側(cè)位置的取水海岸約有11公里。于是它采取了“海水二次循環(huán)冷卻”，即通過冷卻塔將余熱傳導(dǎo)至大氣，以大氣作為最終熱阱。

服務(wù)對(duì)象從火電到核電，冷卻塔并不是一成不變地挪了個(gè)地方。站在2號(hào)機(jī)組核島前，國家電投湛江核電黨委書記、董事長(zhǎng)張震告訴第一財(cái)經(jīng)記者，環(huán)境友好、取水量小、安全穩(wěn)定是廉江核電冷卻塔的三個(gè)特征。

張震表示，廉江核電項(xiàng)目采用的是“超大型自然通風(fēng)高位集水冷卻塔”，簡(jiǎn)稱高位塔，一期工程兩臺(tái)機(jī)組一機(jī)一塔配置。單塔淋水面積20000㎡，塔高218.7m，是世界首個(gè)核電超大型高位集水海水冷卻塔。由于高位塔無淋水雨區(qū)，進(jìn)風(fēng)均勻，冷效高，相比于有雨區(qū)的常規(guī)淋水塔，同等條件下，高位塔的換熱面積可減少2000多平方米，而且由于沒有雨區(qū)，所以整個(gè)塔的運(yùn)行噪聲更低，效率高，對(duì)環(huán)境友好。

在二次循環(huán)系統(tǒng)中，冷卻塔利用自然對(duì)流換熱和蒸發(fā)冷卻原理實(shí)現(xiàn)熱水與空氣的熱交換，將不能用于發(fā)電的余熱排放到大氣中。當(dāng)空氣自冷卻塔下部進(jìn)入，循環(huán)水自配水系統(tǒng)向下噴淋，通過水—?dú)鈱?duì)流換熱、蒸發(fā)散熱對(duì)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，空氣被循環(huán)水加熱而抬升，形成水蒸氣從而帶走熱量，同時(shí)水蒸氣在塔頂遇冷凝結(jié)成水滴又回到塔內(nèi)。

相較國內(nèi)同容量采用直流循環(huán)冷卻方式的核電機(jī)組，廉江核電的循環(huán)設(shè)計(jì)使得取水量大大減少，僅為同等規(guī)模直流循環(huán)核電站的二十分之一。同時(shí)，這種設(shè)計(jì)也大大減少了對(duì)區(qū)域洋流的影響，可以有效避免海生物卷吸效應(yīng)，有利于海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)、保障核電廠取水安全。

值得注意的是，廣東廉江核電項(xiàng)目處于臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)，這也要求核電安全必須經(jīng)得住極端天氣的考驗(yàn)。

國家電投湛江核電副總經(jīng)理李強(qiáng)對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，在評(píng)估核電站選址時(shí)，核電的安全性、工程的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性、環(huán)境的適宜性等多方面都經(jīng)過了嚴(yán)格論證，其中就包括水文氣象、極端氣候等因素。出于安全考慮，廉江項(xiàng)目冷卻塔設(shè)計(jì)中考慮了各種極端外部條件，確保建設(shè)及運(yùn)行期間絕對(duì)安全。

“目前廣東有6大核電基地，都在沿海，都在臺(tái)風(fēng)帶上，很多機(jī)組已經(jīng)運(yùn)行多年，事實(shí)證明具備抗臺(tái)風(fēng)能力，這也保障了區(qū)域供電安全?！崩顝?qiáng)分析稱。

據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者了解，廉江核電項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組，總裝機(jī)862萬千瓦。其中一期工程2臺(tái)機(jī)組裝機(jī)容量250萬千瓦，將于2028年前建成投運(yùn)。建成后，2臺(tái)機(jī)組的年發(fā)電量將達(dá)到約200億千瓦時(shí)，以城鎮(zhèn)居民每戶用電量12.5千瓦時(shí)/日計(jì)算，將滿足438萬戶居民1年的用電量。

核準(zhǔn)預(yù)期提速

海水二次循環(huán)冷卻技術(shù)在廉江核電項(xiàng)目的應(yīng)用，拓寬了國內(nèi)核電廠址開發(fā)的布局和空間。

一位核電行業(yè)資深人士對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，目前業(yè)界對(duì)于國內(nèi)的核電發(fā)展速度和規(guī)模抱有較高的期待。一方面，是因?yàn)榘穗娫趦?nèi)的新建項(xiàng)目貢獻(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，在保證安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提下拓寬了選址范圍；另一方面是因?yàn)閲鴥?nèi)電力需求增長(zhǎng)加快，對(duì)綠色低碳的穩(wěn)定電源的依賴程度有所加強(qiáng)。

《中國核能發(fā)展報(bào)告2024》藍(lán)皮書顯示，2023年，中國新開工核電機(jī)組5臺(tái)，核電工程建設(shè)投資完成額949億元，創(chuàng)近5年最高水平。截至2023年底，在建核電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量3030萬千瓦，無論是在建數(shù)量還是裝機(jī)容量均保持世界第一。

“國內(nèi)發(fā)展核電的主基調(diào)，是在安全的前提下積極有序發(fā)展。雖然去年投資的規(guī)模偏高，但是總體也保持了比較穩(wěn)定的節(jié)奏。一般核電站的建設(shè)周期在七到十年，因此核準(zhǔn)提速后短期內(nèi)對(duì)于緩解電力增長(zhǎng)壓力還難以起到作用。目前來看，出于資金和技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，央國企依然是投資建設(shè)核電的主體?！睆B門大學(xué)中國能源政策研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)對(duì)第一財(cái)經(jīng)分析稱。

中信證券近期發(fā)布的研報(bào)認(rèn)為，中國自2019年核電重啟以來，項(xiàng)目批復(fù)節(jié)奏明顯提速，有望在此輪核電重啟周期中躍居世界第一核電大國。核電項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng)，前期大量累積訂單及新增項(xiàng)目落地將推動(dòng)長(zhǎng)周期零部件環(huán)節(jié)在2024年到2026年迎來三年景氣上行。

(本文來自第一財(cái)經(jīng))