“推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國(guó)速度向中國(guó)質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國(guó)產(chǎn)品向中國(guó)品牌轉(zhuǎn)變”，2014年5月，習(xí)近平總書記在中央企業(yè)視察時(shí)作出“三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要指示，為推動(dòng)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、中國(guó)制造高質(zhì)量發(fā)展指明了方向。十年來(lái)，國(guó)有企業(yè)作為中國(guó)式現(xiàn)代化發(fā)展的主力軍排頭兵，從制造到智造、從速度到質(zhì)量，打通了一條提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的“綠色快車道”，以新質(zhì)生產(chǎn)力推動(dòng)企業(yè)在綠色發(fā)展的道路上飛馳前行。
在“三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要指示提出十周年之際，國(guó)務(wù)院國(guó)資委新聞中心策劃推出“走進(jìn)新國(guó)企·向新而行 智造未來(lái)”融媒體采訪活動(dòng)，第二站走進(jìn)中國(guó)華能石島灣核電基地及中鹽集團(tuán)金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站，深入制造業(yè)央企的生產(chǎn)一線，揭示科技賦能之下，超級(jí)工程里蘊(yùn)含的新質(zhì)生產(chǎn)力。
技術(shù)領(lǐng)跑 科技防線確保核電“天生”安全
說(shuō)起核電站，“安全”無(wú)疑是大家最為關(guān)注的話題，這是核能發(fā)展的生命線。解決核電建設(shè)難題、實(shí)現(xiàn)積極安全有序發(fā)展，需要揭開核電神秘的面紗，用數(shù)據(jù)說(shuō)話、用科學(xué)支撐。
在剛剛揭曉的第28屆中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)芦@獎(jiǎng)名單中，有一支來(lái)自央企的年輕隊(duì)伍——華能山東石島灣核電有限公司運(yùn)行部，他們建設(shè)和守護(hù)的正是此次融媒體采訪團(tuán)探訪的華能石島灣高溫氣冷堆示范工程。這是一座“不會(huì)熔毀的核反應(yīng)堆”， 也是全球首座第四代核電站，93.4%的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率彰顯了大國(guó)重器的硬核擔(dān)當(dāng)。
華能石島灣高溫氣冷堆示范工程
據(jù)了解，高溫氣冷堆可以不依靠外部動(dòng)力、冷卻劑等，確保核反應(yīng)不失控、反應(yīng)堆不熔毀、放射性不泄漏，實(shí)現(xiàn)“天生”安全，從設(shè)計(jì)上消除了場(chǎng)外應(yīng)急響應(yīng)的需求。
華能石島灣核電公司運(yùn)行值長(zhǎng)仝禮允介紹，在安全方面，可以用“四不怕”來(lái)概括該核電站的突出優(yōu)點(diǎn)，即：不怕沒(méi)有電、不怕沒(méi)有水、不怕沒(méi)有氣、不怕沒(méi)有人。
據(jù)介紹，在最極端的情況下，即使反應(yīng)堆突發(fā)故障或遭遇自然災(zāi)害，一切操作系統(tǒng)都失靈的情況下，不依靠任何外界干預(yù)，反應(yīng)堆仍然可以依靠自身的物理特性保持在安全狀態(tài)。
高溫氣冷堆的“天生”安全具體是怎么實(shí)現(xiàn)的？
我們?cè)O(shè)置了三道防線。”仝禮允向記者們科普：第一道防線是耐高溫的球形燃料元件，四層耐高溫的陶瓷“盔甲”包裹著核燃料，最高可承受1620攝氏度的高溫。第二道防線是反應(yīng)堆具有自穩(wěn)特性。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)，反應(yīng)堆會(huì)進(jìn)行負(fù)反饋，功率自己會(huì)降下來(lái)，使核裂變反應(yīng)得到有效控制。第三道防線是非能動(dòng)的余熱排出系統(tǒng)，它不需要任何外界動(dòng)力，堆芯余熱能夠借助熱傳導(dǎo)、自然對(duì)流換熱和熱輻射等自然機(jī)制的非能動(dòng)方式傳導(dǎo)至外界中，避免堆芯過(guò)熱發(fā)生熔毀。在三道防線的“保衛(wèi)”下，反應(yīng)堆的堆芯溫度不會(huì)超過(guò)1620攝氏度，可保證包覆燃料顆粒的完整性不受影響，同時(shí)有效防止放射性物質(zhì)外泄。
華能石島灣高溫氣冷堆示范工程
層層防線，是為了核電安全發(fā)展，更是為了讓百姓安心。
從2007年國(guó)家科技重大專項(xiàng)——200MW高溫氣冷堆示范工程作為威海地區(qū)建設(shè)的第一座核電站落地開始，讓當(dāng)?shù)乩习傩战蛹{核電、支持核電，就成為項(xiàng)目建設(shè)以外的另一項(xiàng)重大工作。
在石島灣周圍海域，有著大大小小的海帶養(yǎng)殖場(chǎng)。海產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)是榮成當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的支柱之一，要在海邊建設(shè)核電站的消息在當(dāng)?shù)匾鹆瞬恍〉姆错憽?/p>
“恐懼與偏見，是橫亙?cè)诤穗娕c公眾之間的一道鴻溝，要想填平這道鴻溝，解決核電建設(shè)的關(guān)鍵難題，就得讓大家了解核電究竟是什么樣子。”華能石島灣核電公司培訓(xùn)中心理論教員李晶說(shuō)，“為此，我們用數(shù)據(jù)說(shuō)話、用科學(xué)溝通。讓科普志愿者走進(jìn)校園，開展了一系列科普校園行活動(dòng)，邀請(qǐng)社會(huì)公眾來(lái)到核電現(xiàn)場(chǎng)，讓當(dāng)?shù)厝罕娫诹憔嚯x的交流中感受第四代核電技術(shù)的本質(zhì)安全、核電企業(yè)嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的工作作風(fēng)，以及華能核電人守護(hù)核安全、捍衛(wèi)核安全的決心。”此外，為了讓海帶養(yǎng)殖戶放下?lián)鷳n，志愿者們細(xì)心講解高溫氣冷堆溫排水情況，讓大伙知道高溫氣冷堆不會(huì)對(duì)海洋生態(tài)紅線區(qū)產(chǎn)生不利影響。
時(shí)至今日，伴隨著華能石島灣高溫氣冷堆示范工程商運(yùn)投產(chǎn)，榮成這座海邊小城也火了起來(lái)。導(dǎo)游們也不無(wú)自豪地介紹說(shuō)，全球首座第四代核電站就在我們榮成。
華能石島灣高溫氣冷堆示范工程
今年3月，華能石島灣高溫氣冷堆示范工程核能綜合利用項(xiàng)目與榮成市政供熱管網(wǎng)并網(wǎng)，榮成市近2000戶居民由燃煤供暖模式“切換”為核能供暖模式，這也標(biāo)志著四代核能綜合利用取得突破，在保障和改善民生的同時(shí)，進(jìn)一步助力城市低碳發(fā)展。
據(jù)了解，按照上述供暖規(guī)模，每個(gè)供暖季可替代燃煤3700噸，減少二氧化碳排放6700噸。
目前，華能石島灣核電基地?cái)U(kuò)建一期工程現(xiàn)場(chǎng)已具備開工條件。從“談核色變”到“天生安全”，再到與當(dāng)?shù)睾椭C發(fā)展，華能石島灣核電基地正向新而行，全力助推我國(guó)核電安全發(fā)展、提升我國(guó)核電科技創(chuàng)新能力。
藏電于氣 “退休”鹽穴開啟儲(chǔ)能全新利用
近年來(lái)，隨著新能源的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求日益增大，新型儲(chǔ)能作為支撐新能源發(fā)揮主體電源作用的關(guān)鍵技術(shù)，其重要性愈發(fā)凸顯。
作為鹽行業(yè)唯一一家中央企業(yè)，中鹽集團(tuán)不僅做精鹽業(yè)產(chǎn)品，同時(shí)盤活地質(zhì)資源，早在2000年，中鹽集團(tuán)在中鹽金壇試點(diǎn)探索鹽穴儲(chǔ)能綜合利用，如今已積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略和能源安全。
以往鹽礦開采后，留下了形態(tài)大小各異的空鹽穴，如果不用來(lái)儲(chǔ)能就要進(jìn)行封堵，以防發(fā)生地面塌陷等事故。
“作為井礦鹽開采后形成的地下空腔，鹽穴是目前最合適的儲(chǔ)能形式之一。”中鹽金壇公司技術(shù)中心學(xué)科組負(fù)責(zé)人表示，這些鹽穴儲(chǔ)存容量大，單腔可達(dá)數(shù)十萬(wàn)立方米；腔體承壓高，可達(dá)十幾MPa以上；安全可靠，密封性好，具有自修復(fù)功能；環(huán)保生態(tài)，占地面積少，對(duì)環(huán)境影響較??；經(jīng)濟(jì)性好，建造、運(yùn)行維護(hù)成本低；分布廣泛，我國(guó)鹽穴資源豐富，便于新的儲(chǔ)能形式推廣；技術(shù)成熟，國(guó)外已廣泛應(yīng)用于壓縮天然氣、石油存儲(chǔ)。
2022年5月26日，由中鹽集團(tuán)主導(dǎo)建設(shè)的江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)
要利用鹽穴儲(chǔ)能，首先需要大裝置制鹽以消納鹵水，還需要對(duì)鹽穴腔體進(jìn)行“塑形”，保障鹽穴的“形態(tài)”符合儲(chǔ)能需求。中鹽集團(tuán)通過(guò)不斷建設(shè)實(shí)踐和借鑒吸收國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)，形成了勘探、鉆井、設(shè)計(jì)、造腔、運(yùn)行及監(jiān)測(cè)等一整套鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)技術(shù)，并研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一系列新技術(shù)和新裝備，也為拓展鹽穴綜合利用業(yè)務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
從2005年起，中鹽集團(tuán)就開始與中石油合作推進(jìn)國(guó)家重點(diǎn)工程“西氣東輸儲(chǔ)氣庫(kù)”項(xiàng)目，2006年3月29日，亞洲鹽穴儲(chǔ)氣第一庫(kù)——金壇儲(chǔ)氣庫(kù)全面開工建設(shè)，此后又與中石化合作建設(shè)“川氣東送儲(chǔ)氣庫(kù)”，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略，保障國(guó)家能源安全。從此，“鹽穴儲(chǔ)能”在中華大地拉開大幕。
中鹽集團(tuán)與中石油合作建設(shè)的儲(chǔ)氣庫(kù)
2015年，為解決新能源利用中的棄風(fēng)棄光問(wèn)題，中鹽集團(tuán)與清華大學(xué)合作，開始了“基于鹽穴的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目”的科技研究，2017年獲得國(guó)家能源局立項(xiàng)，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)也是迄今唯一的壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目。
“鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能是一種利用地下鹽穴儲(chǔ)氣的大容量物理儲(chǔ)能技術(shù)，可利用低谷電能將空氣壓縮到鹽穴中，用電高峰時(shí)再釋放壓縮空氣發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力和新能源消納能力。”中鹽鹽穴公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，這是一種極具發(fā)展前景的大規(guī)模清潔物理儲(chǔ)能技術(shù)。
這個(gè)地下大型“充電寶”最核心的優(yōu)勢(shì)在于“非補(bǔ)燃”技術(shù)。鹽穴的高壓空氣被釋放出來(lái)后，需要加熱膨脹產(chǎn)生更大推力，此前國(guó)外已投運(yùn)的電站都通過(guò)燃燒天然氣來(lái)加熱，補(bǔ)燃過(guò)程會(huì)產(chǎn)生碳排放。金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目不燒煤、不燒天然氣，實(shí)現(xiàn)了零碳排放的工藝路線，項(xiàng)目核心設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了100%國(guó)產(chǎn)化。
這項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)的能效利用率有多高？經(jīng)過(guò)測(cè)試，其電—電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到60%以上，可實(shí)現(xiàn)20分鐘快速啟動(dòng)，每小時(shí)發(fā)電6萬(wàn)千瓦時(shí)，每天可連續(xù)發(fā)電5小時(shí)，發(fā)電量達(dá)30萬(wàn)千瓦時(shí)。每年可完成調(diào)峰電量1.3億度、減排二氧化碳3萬(wàn)噸。
科技創(chuàng)新是新型制造業(yè)極其重要的驅(qū)動(dòng)力。近年來(lái)，中央企業(yè)積極與高校、科研院所合作，健全產(chǎn)、學(xué)、研、用對(duì)接合作機(jī)制。推動(dòng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)融合，積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化，培育壯大新興產(chǎn)業(yè)，不斷提升央企力量在全球產(chǎn)業(yè)鏈中的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。
