“核能材料服役環(huán)境包括強(qiáng)輻射、高溫和高壓、高溫度梯度、腐蝕環(huán)境等。核能用鋼必須得適應(yīng)服役環(huán)境。并且，根據(jù)已公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，鋼鐵材料制造部分的成本占整套核電機(jī)組部件成本的83%。”日前，在酒鋼舉行的第十一屆核電前沿高峰論壇暨“一帶一路”新建機(jī)組大會(huì)上，中核集團(tuán)的專家向與會(huì)者講解了壓水堆核電站對(duì)鋼材的要求。
在聆聽了25個(gè)主題交流演講后，《中國冶金報(bào)》記者深深地感受到了中國核電加速發(fā)展的腳步，也感知到了核電帶來的鋼鐵機(jī)會(huì)。
中國核電發(fā)展空間大
中國核電建設(shè)起步較晚，但發(fā)展迅速。據(jù)中核四〇四有限公司總經(jīng)理袁旭介紹，1985年，中國自行設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站——秦山核電站一期工程動(dòng)工。截至2024年6月30日，中國大陸在運(yùn)核電機(jī)組47臺(tái)，裝機(jī)容量為4873萬千瓦，位居全球第三。
盡管中國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但與世界相比，差距依然明顯。據(jù)國家能源局副局長劉寶華在今年上半年的一次中國核能發(fā)展論壇會(huì)議上介紹，從總量上看，目前我國在運(yùn)核電裝機(jī)規(guī)模僅占全國總發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的2.3%，核電發(fā)電量僅占全國總發(fā)電量的4.2%，遠(yuǎn)低于10.3%的世界平均水平。核電發(fā)展仍有很大空間。
數(shù)據(jù)顯示，截至2021年12月，世界第一核能大國——美國，其核電在運(yùn)機(jī)組98臺(tái)，總裝機(jī)容量為99070萬千瓦。第二位是法國，其核電在運(yùn)機(jī)組58臺(tái)，總裝機(jī)容量為63130萬千瓦，核電占全國總發(fā)電量70%以上。我國目前在建機(jī)組11臺(tái)，總裝機(jī)容量為1134萬千瓦。在經(jīng)歷了2016年~2021年三年“零審批”之后，2024年上半年，我國已有山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核電項(xiàng)目核準(zhǔn)開工。據(jù)公開資料顯示，目前，我國各地籌建中的核電站達(dá)到25個(gè)。
同時(shí)，隨著核電技術(shù)水平的提高，中國核電“走出去”進(jìn)展順利。根據(jù)中國廣核集團(tuán)有限公司（簡稱中廣核）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在“一帶一路”沿線國家和地區(qū)中，有28個(gè)國家計(jì)劃發(fā)展核電，已規(guī)劃機(jī)組126臺(tái)，總裝機(jī)規(guī)模約1.5億千瓦。目前，中廣核已與捷克、羅馬尼亞、法國等多個(gè)歐洲國家簽訂協(xié)議，一起開拓中亞、東南亞的核能市場。此外，中國核工業(yè)集團(tuán)有限公司已與阿根廷、英國、巴基斯坦等近20個(gè)國家達(dá)成了合作意向，并于2024年6月完成了我國首個(gè)境外“華龍一號(hào)”核反應(yīng)堆外部安全殼穹頂?shù)慕ㄔ旃ぷ鳌?/span>據(jù)華龍國際核電技術(shù)有限公司董事長馬剛介紹，“華龍一號(hào)”設(shè)備國產(chǎn)化率接近90%，是我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，也是中國核電技術(shù)自主創(chuàng)新和研發(fā)機(jī)制創(chuàng)新的成果。
必須明確的是，中國核電能夠走向世界，其基礎(chǔ)是形成了以華龍一號(hào)、CAP1400為代表的自主三代核電技術(shù)。同時(shí)，核電關(guān)鍵設(shè)備和材料國產(chǎn)化率的顯著提高也有很大助力。
此外，核電建設(shè)在改變能源結(jié)構(gòu)及改善環(huán)境質(zhì)量方面有獨(dú)特作用。核電單機(jī)容量大，運(yùn)行穩(wěn)定，利用小時(shí)數(shù)高，可以作為電網(wǎng)基荷運(yùn)行，生產(chǎn)過程基本上是零排放。據(jù)測算，每建成4000萬千瓦的核電，每年可替代標(biāo)煤消耗1億噸。與水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電相比，核電也具有明顯優(yōu)勢(shì)。每100萬千瓦的核電對(duì)標(biāo)煤的替代效應(yīng)，分別相當(dāng)于200萬千瓦水電、350萬千瓦風(fēng)電、470萬千瓦光伏發(fā)電。
核電發(fā)展對(duì)鋼鐵的需求
核電發(fā)展對(duì)鋼鐵的需求，是第十一屆核電前沿高峰論壇的重要議題。據(jù)與會(huì)專家介紹，核電常用的關(guān)鍵材料大體可分為碳鋼、不銹鋼和特殊合金，若進(jìn)一步細(xì)分，則有碳（錳）鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋯合金、鈦鋁合金和鎳基合金等，按品種則有鑄鍛件、板、管、圓鋼、焊材等。
“核電發(fā)展空間廣大，鋼鐵行業(yè)要主動(dòng)去尋求核電發(fā)展的機(jī)會(huì)，在滿足核電用鋼的需求中去提升鋼鐵強(qiáng)國的地位。”參加完第十一屆核電前沿高峰論壇大會(huì)，酒鋼宏興股份公司不銹鋼分公司（以下簡稱酒鋼不銹）總工程師潘吉祥激動(dòng)地和《中國冶金報(bào)》記者這樣說。
據(jù)潘吉祥介紹，酒鋼的核電用不銹鋼已經(jīng)被應(yīng)用于田灣、秦山、福清、霞浦等多家核電站，并且，應(yīng)用部件從外圍設(shè)備進(jìn)入到核島中心。特別是“華龍一號(hào)”海外首堆——巴基斯坦卡拉奇核電站K2機(jī)組，其安全殼地坑過濾器用關(guān)鍵不銹鋼材料便是由酒鋼提供。
核電的快速發(fā)展，提供給鋼鐵行業(yè)的機(jī)會(huì)不僅是鋼材需求，還有鋼鐵行業(yè)優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)需求。中國鋼研集團(tuán)下屬的鋼研納克檢測技術(shù)公司，用自己的化學(xué)成分檢測、力學(xué)性能檢測、失效分析、無損檢測等專業(yè)能力，為核電站提供專業(yè)檢測服務(wù)。目前，他們已為秦山、田灣、方家山等核電站提供了材料失效分析服務(wù)。
酒鋼不銹銷售科長李軍認(rèn)真地聽完了每一場交流。“這些交流專業(yè)性很強(qiáng)，有助于企業(yè)了解核電裝備、核電站廠房結(jié)構(gòu)等，特別是“華龍一號(hào)”的創(chuàng)新之處，比如雙層安全殼改為單層，對(duì)今后企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和市場銷售會(huì)有很大的幫助。”他對(duì)《中國冶金報(bào)》記者說：“核能小鎮(zhèn)的建設(shè)也蘊(yùn)含了較大的商機(jī)。”
核電建設(shè)投資大，技術(shù)含量高，產(chǎn)業(yè)涉及多，可為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來乘方效應(yīng)。比如，我國第一座核電站坐落在浙江省海鹽縣文溪塢村。如今的文溪塢村定位為工業(yè)旅游小鎮(zhèn)，已成為遠(yuǎn)近聞名的核電小鎮(zhèn)，并成為浙江省首批37個(gè)省級(jí)特色小鎮(zhèn)之一。截至2021年底，該小鎮(zhèn)入駐企業(yè)139家，核電關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值超過百億元。我國第二座核電站——大亞灣核電站，建有大亞灣核電基地展廳、海濱大道、材料碼頭、大亞灣核電站觀景平臺(tái)、嶺澳核電站觀景平臺(tái)等，是深圳市委命名的“愛國主義教育基地”，現(xiàn)已成為深圳市知名的旅游景點(diǎn)。與以往核電站后行建設(shè)不同，正在籌建的三澳核電站規(guī)劃先行，設(shè)計(jì)了以核能產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、產(chǎn)城融合的特色小鎮(zhèn)。這或許成為核電建設(shè)的一種新模式。
此外，與會(huì)的酒鋼宏興股份公司鋼鐵研究院不銹鋼研究所主任工程師任培東認(rèn)為，適應(yīng)我國核電用鋼的發(fā)展，光有優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品還不夠，還要適應(yīng)核電經(jīng)濟(jì)性要求，降低鋼鐵生產(chǎn)成本。
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