如何安全建設一座現(xiàn)代化核電站？
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】在廣東省湛江市廉江核電的建設場地，建設中的超大型冷卻塔已初見雛形。施工現(xiàn)場大大小小的車輛平穩(wěn)穿梭，現(xiàn)場人員正有序進行施工作業(yè)，這是記者近日在現(xiàn)場看到的景象。
我國在《“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》中提出，要安全穩(wěn)妥推動沿海核電建設，核電運行裝機容量達到7000萬千瓦。那么，如何安全、有序地建設一座現(xiàn)代化核電站？有哪些要素需要考慮？在技術(shù)上又有哪些突破？記者近日走進國家電投集團廣東廉江核電項目一期工程的建設場地一探究竟。
科學選址，始終把安全放在第一位
要建一座核電站，科學選址是保障安全的關(guān)鍵。“核電站的選址有一套嚴格的法規(guī)標準體系，需要考慮區(qū)域能源需求、安全可靠性、環(huán)境相容性和經(jīng)濟合理性等綜合因素，包括地震地質(zhì)、氣象、水文等多方面情況。具體來說，需滿足穩(wěn)定的地震地質(zhì)結(jié)構(gòu)、適宜的氣象環(huán)境、適合的水文條件、與危險源保持安全距離、遠離人口聚集中心等基本條件。”國家電投湛江核電黨委書記、董事長張震告訴記者。
圖為正在建設的廉江核電項目一期工程。湛江核電供圖
從廠址普選到納入規(guī)劃、從論證評審到獲得核準，廣東廉江核電經(jīng)過了11年的漫長進階之路。2022年4月，生態(tài)環(huán)境部（國家核安全局）發(fā)布了《關(guān)于頒發(fā)〈廣東廉江核電項目一期工程場址選擇審查意見書〉的通知》，在氣象、水文、地震地質(zhì)和巖土工程等多項參數(shù)上通過了嚴格的核安全技術(shù)審查。同年9月，廣東廉江核電一期1號、2號機組獲得國家核準。
“為安全有序推進核電建設，積極與公眾溝通是開工建設前的另一項重要工作。”張震說。為了讓周邊居民更好地了解核電、認識核電、支持核電，湛江核電對核電站附近5公里內(nèi)的居民進行了挨家挨戶的科普宣傳。同時，在開工建設之前，每年邀請居民參觀秦山核電站、海陽核電站，讓大家親身感受核電技術(shù)的清潔安全可靠，以及為當?shù)匕l(fā)展帶來的利好。
隨著廣東廉江核電一期1號、2號機組的開工建設，廣東省湛江市廉江市車板鎮(zhèn)有越來越多的居民選擇在家門口參與核電建設。小鎮(zhèn)也因此興旺起來，路邊一家家飯店陸續(xù)開業(yè)，一盞盞路燈照亮了新修的柏油路。
創(chuàng)新應用，實現(xiàn)冷卻水可循環(huán)利用
“利用自然對流原理，空氣自冷卻塔下部進入，循環(huán)水自配水系統(tǒng)向下噴淋，通過水與氣對流換熱、蒸發(fā)散熱對循環(huán)水進行冷卻，空氣被循環(huán)水加熱，形成水蒸氣從而帶走熱量，同時水蒸氣在塔頂遇冷凝結(jié)成水滴，回到冷卻塔內(nèi)。”湛江核電副總經(jīng)理李強介紹道。
廉江核電與以往核電站的不同之處在于，首次將國內(nèi)火電行業(yè)的冷卻塔應用到核電站，通過冷卻塔將余熱傳導至大氣，以大氣作為最終熱阱。
只交換熱量，不交換物質(zhì)，通過冷卻塔冷卻將對環(huán)境更加友好。他繼續(xù)向記者介紹，將大氣作為最終熱阱有兩個優(yōu)勢，一是取水量小，對區(qū)域洋流無影響。由于海水取水僅用于補充冷卻塔的蒸發(fā)損失及排水損失，取水量大大減少，僅為同等規(guī)模直流循環(huán)核電站的1/20，對區(qū)域洋流無影響，可有效避免海生物卷吸效應，有利于海洋生態(tài)環(huán)境的保護，保障核電廠取水安全。另一個優(yōu)勢是通過冷卻塔排水可有效避免排水溫升的影響，經(jīng)過冷卻塔冷卻后與海水自然水體的溫度相近，對海洋環(huán)境友好。
除了從設計上創(chuàng)新，廉江核電在建設過程中還在應用上實現(xiàn)了創(chuàng)新。核島在施工時采用“模塊化”拼接建造方式，將整個建筑分成多個模塊，在工廠制造或拼裝完成后，再轉(zhuǎn)移到施工現(xiàn)場組裝。
“面對重達1000噸建筑模塊的吊裝和轉(zhuǎn)運難題，我們還首創(chuàng)利用橫跨反應堆廠房的大型龍門吊作為工程建設的主吊機，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大型履帶吊。相較于履帶吊，大型龍門吊安全性更好，抗風能力強，駐留狀態(tài)抗風能力可達17級。吊機為門式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)場方便快捷，從駐留場地移動至吊裝位置不超過30分鐘，工作穩(wěn)定性和安全性更好。”李強說。
科技賦能，“智慧工地”助力安全管理
兩座作業(yè)中的塔吊如何避免碰撞？在廉江核電的“智慧工地”中控室，大屏幕上，幾十座施工作業(yè)中塔吊的可活動范圍清晰可見。
“我們在每座塔吊上安裝了傳感器，智慧管理平臺利用AI算法，根據(jù)每座塔吊的移動速度、方向和角度來識別和預測各自的行動軌跡，并提前預警避免發(fā)生碰撞。”李強向記者介紹。
為落實全鏈條安全責任，廉江核電還將建設工地分成若干個區(qū)域。“通過5G專網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在廉江核電建設工地實現(xiàn)了‘人、機、料、法、環(huán)’等關(guān)鍵要素的實時、智能監(jiān)控和管理，全面提升風險管控能力和精細化安全管理水平。”李強說。
2023年，憑借廉江核電各功能模塊與工程管理信息系統(tǒng)融合、積極探索打造“智慧工地”大數(shù)據(jù)安全質(zhì)量態(tài)勢感知平臺等做法，廣東廉江核電項目一期工程“智慧工地”建設獲中國電力建設智慧工程年度五星典型案例、全國電力行業(yè)工程建設管理創(chuàng)新二等獎，為業(yè)內(nèi)提供了可復制、可推廣的標準化“智慧工地”建設經(jīng)驗。
“我們還將進一步加強科技創(chuàng)新，積極探索人工智能應用等前沿技術(shù)在安全質(zhì)量、環(huán)保管理方面的創(chuàng)新應用，提升本質(zhì)安全水平，提高防范化解重大風險能力，打造大型清潔能源基地，進一步促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和能源系統(tǒng)綠色低碳轉(zhuǎn)型，保障區(qū)域能源供應安全，助力我國‘雙碳’目標早日實現(xiàn)。”張震說。
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