6月16日，國家電投廣東廉江核電項目一期工程1號機組冷卻塔下環(huán)梁一次澆筑完成，標志著1號機組冷卻塔筒壁工程進入全面施工階段。

雖然國內目前現(xiàn)役和在建的核電站項目已達數(shù)十座，但廣東廉江核電項目關注度依舊頗高。其中一個重要原因在于，廣東廉江核電項目一期工程建設2臺CAP1000三代核電機組，在國內首個采用海水二次循環(huán)冷卻技術。這既是我國核能領域首次開發(fā)使用超大型冷卻塔，也是世界首個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，第一財經記者實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。暑氣漸濃，數(shù)千名工人緊張而有序地在工地上忙碌著。吊機林立、大型運輸車輛來回穿梭，機械作業(yè)聲不絕于耳，偌大的站區(qū)內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)冷卻技術在廉江核電項目的應用，將進一步提升核電項目環(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)建設提供重要示范和借鑒。

圖為冷卻塔下環(huán)梁一次澆筑完成現(xiàn)場 采訪對象供圖

國內核電首次應用冷卻塔

在能源領域中，冷卻塔并不是一個新鮮事。因為工業(yè)社會發(fā)展至今，大量能源設備的發(fā)電邏輯本質上依然要回歸到“燒開水”，再由燒水產生的水蒸氣帶動汽輪機產生電量。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堆中會發(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)生器內進行熱交換生成蒸汽，推動汽輪發(fā)電機旋轉，從而產生電能。

以往，冷卻塔在國內多用于火電行業(yè)，在核電領域應用尚屬首次。

這主要是因為國內現(xiàn)役的核電站幾乎都臨海而建，可以就近利用海水對余熱進行冷卻，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至大氣，以大氣作為最終熱阱。

服務對象從火電到核電，冷卻塔并不是一成不變地挪了個地方。站在2號機組核島前，國家電投湛江核電黨委書記、董事長張震告訴第一財經記者，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特征。

張震表示，廉江核電項目采用的是“超大型自然通風高位集水冷卻塔”，簡稱高位塔，一期工程兩臺機組一機一塔配置。單塔淋水面積20000㎡，塔高218.7m，是世界首個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)，進風均勻，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)，所以整個塔的運行噪聲更低，效率高，對環(huán)境友好。

在二次循環(huán)系統(tǒng)中，冷卻塔利用自然對流換熱和蒸發(fā)冷卻原理實現(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—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)水加熱而抬升，形成水蒸氣從而帶走熱量，同時水蒸氣在塔頂遇冷凝結成水滴又回到塔內。

相較國內同容量采用直流循環(huán)冷卻方式的核電機組，廉江核電的循環(huán)設計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，這種設計也大大減少了對區(qū)域洋流的影響，可以有效避免海生物卷吸效應，有利于海洋生態(tài)環(huán)境保護、保障核電廠取水安全。

值得注意的是，廣東廉江核電項目處于臺風多發(fā)區(qū)，這也要求核電安全必須經得住極端天氣的考驗。

國家電投湛江核電副總經理李強對第一財經記者表示，在評估核電站選址時，核電的安全性、工程的可行性、經濟的合理性、環(huán)境的適宜性等多方面都經過了嚴格論證，其中就包括水文氣象、極端氣候等因素。出于安全考慮，廉江項目冷卻塔設計中考慮了各種極端外部條件，確保建設及運行期間絕對安全。

“目前廣東有6大核電基地，都在沿海，都在臺風帶上，很多機組已經運行多年，事實證明具備抗臺風能力，這也保障了區(qū)域供電安全。”李強分析稱。

據(jù)第一財經記者了解，廉江核電項目規(guī)劃建設6臺百萬千瓦級核電機組，總裝機862萬千瓦。其中一期工程2臺機組裝機容量250萬千瓦，將于2028年前建成投運。建成后，2臺機組的年發(fā)電量將達到約200億千瓦時，以城鎮(zhèn)居民每戶用電量12.5千瓦時/日計算，將滿足438萬戶居民1年的用電量。

核準預期提速

海水二次循環(huán)冷卻技術在廉江核電項目的應用，拓寬了國內核電廠址開發(fā)的布局和空間。

一位核電行業(yè)資深人士對第一財經表示，目前業(yè)界對于國內的核電發(fā)展速度和規(guī)模抱有較高的期待。一方面，是因為包括廉江核電在內的新建項目貢獻了多項創(chuàng)新技術，在保證安全性和經濟性的前提下拓寬了選址范圍；另一方面是因為國內電力需求增長加快，對綠色低碳的穩(wěn)定電源的依賴程度有所加強。

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

“國內發(fā)展核電的主基調，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。一般核電站的建設周期在七到十年，因此核準提速后短期內對于緩解電力增長壓力還難以起到作用。目前來看，出于資金和技術的優(yōu)勢，央國企依然是投資建設核電的主體。”廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對第一財經分析稱。

中信證券近期發(fā)布的研報認為，中國自2019年核電重啟以來，項目批復節(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。核電項目建設周期較長，前期大量累積訂單及新增項目落地將推動長周期零部件環(huán)節(jié)在2024年到2026年迎來三年景氣上行。

(本文來自第一財經)