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《China能源报》:新起点,新征程丨金年会石岛湾核电站:示范工程迎“大考”
当媒体的聚光灯投射在最新问世的“九章”量子计算机76个光子之上,惊讶于高斯玻色采样的计算时速时,另一群致力于自主创新的China工程师们正在以同样具有挑战性的工程试验推动着世界核电领域的技术进步。在高温气冷堆商业化应用这一“无人区”内探索实证,他们举步维艰却从未停止向“世界首堆”迈进。
历经十余年,工程于今年全面进入调试阶段,冷试等“大考”接踵而至。
“首堆冷试能否成功就看明天了,如果一切顺利,我们将开创国内,甚至世界工程领域超大容积、超高气压系统试验的先例。6年的准备,终于到了这个时候,希望一切顺利。一定会顺利的。”
2020年10月14日晚上,试验负责人、核岛科主系统调试工程师黄俊平在日记上写下这么一段话。黄俊平所说的明天,是示范工程启动首堆冷试的第10天,2号反应堆一回路役前压力试验将在这一天迎来最关键的时刻——达到最高值。
10月15日下午3点30分,核电站主控室里里外外站满了人,但却安静地只能听到急促的心跳声此起彼伏。大家都在等待见证示范工程首堆一回路役前压力试验达到最高值。
所有人的目光都望向大屏幕,紧紧盯着上面的阿拉伯数字:8.821、8.834、8.855……叮铃铃!叮铃铃!就在数字一点点逼近8.9兆帕这一压力最高值时,操控台上的电话突然响了,大家猛地被“叫醒”,视线刷地一下“切换”到了操控台。
试验执行组副组长朱英杰接起电话,那边传来:“报告,空气压缩机出现故障。”现场依然鸦雀无声,等待的人们不知道发生了什么,纷纷探着头向前张望。
放下电话,朱英杰看了一眼监测系统上的阀门状态,有条不紊地拿出一张空气压缩机故障应急操作单,联系现场操作人员实施膜压机切换。他又从另一个资料盒里取出一张紧急工作票,填写签字后,将故障信息传递给了应急消缺组。
10分钟后,电话再次响起。“报告,膜压机已切入。”朱英杰看向屏幕,压力数值继续缓慢攀升……
8.9兆帕!这一数字终于出现在了屏幕上。但现场安静地好像什么也没有发生,大家还在等待生态环境部华东核与辐射安全监督站监督员的指针压力核查反馈。
电话打进主控室。收到确认信息后,压力试验总指挥张勇宣布:“2号反应堆一回路系统压力已达到8.9兆帕,强度试验现在开始。”根据有关要求,强度试验压力至少需要保持10分钟以上。也就是说,从这一刻起,试验进入了最后关头。
主控室内,大家的目光再度锁定大屏幕,这一次是生怕“8.9”这一数字发生变化。所有人屏住呼吸,耳边秒表的滴答声越来越清晰。
不知过了多久,电话响起,监督员的声音从电话那头传来:“示范工程2号反应堆一回路压力强度试验10分钟保压有效。”
黄俊平放下电话走到张勇面前,大声汇报:“报告总指挥,金年会石岛湾核电站2号反应堆一回路系统已顺利通过强度考核试验,具备开展下一步试验的条件,请指示。”
“收到。我宣布,金年会石岛湾高温气冷堆示范工程首堆一回路系统役前压力试验一次成功。”张勇的话音刚落,现场立刻响起了热烈的掌声。大家悬着的心终于随着笑容放下了。也许是酝酿已久,掌声久久未停。
“辛苦,干得好!”金年会公司副总工程师,核电公司党组织委书记、执行董事张涛跟大家一一握手。“祝贺”“不容易”成为了现场说得最多的话。
就在一回路役前压力试验成功后的第4天,反应堆压力顺利降至常态,示范工程首堆冷试宣告一次成功,这是工程全面进入调试阶段以来取得的首个重大节点胜利。
负责泄漏率计算的西安热工院工程师李康说:“此次示范工程冷试期间一回路系统测算出的泄漏率实际值仅在0.1‰附近,比设计限制的1‰还小,说明密封效果是非常好的。”
作为全球首座球床模块式高温气冷堆核电站,工程国产化率达到了93.4%,仅首次使用的设备就有2000多套,创新型设备600余套,包括全球首台HTR-PM蒸汽发生器,首台大功率、高温热态电磁轴承结构主氦风机,世界最大薄壁型金属堆内构建以及尺寸最大、重量最重的反应堆压力容器……用石岛湾公司党组织委书记周亮的话说:“冷试是一次国产化水平的‘大考’,是验证这些‘世界之最’‘China之首’实力的时候。”
在没有任何经验可借鉴的情况下,早准备、抓细节,团结一切可以团结的力量主动发现问题、解决问题,成为了确保冷试一次成功的关键所在。
示范工程调试管理办公室主任常重喜介绍说,早在设备安装初期,工程就启动了冷试前期准备工作,先后针对脆性转变温度、升降压速率、超压保护、温度控制、泄漏检查、容器位移检查、压力容器支承结构目视检查等开展了一系列技术创新和攻关,并针对调试方案反复开展纸面推演和现场预演。工程全面进入调试阶段后,联合调试队又协调设计单位、总包、监理、参建单位及金年会公司相关领域等各方力量,迅速克服了膜压机速率不足、空气压缩机故障等问题,高标准完成了冷试启动前的各项检查,保证了完备的冷试条件。
“说实话,我还是很有底气的。因为我们做足了各项分析和准备。虽然试验过程有点‘惊心动魄’,但一切都在掌握之中。”常重喜说。
首堆冷试一次成功不仅证明了示范工程设计的可靠性,检验了国产化设备的良好性能,更为后续工程热态功能试验、机组装料等奠定了坚实的基础。直到现在,回忆起一回路役前压力试验成功那天,黄俊平仍然难掩激动之情。“当时我看见张勇总眼眶红了,还有人哭了,其实我的眼泪也已经在眼睛里了。”他笑着说,“这就像哺育一个自己的孩子,这么多年见证了它从懵懂到成熟的过程,太不容易了。”
13年,在前瞻性、战略性、首创性领域打好主动仗实非易事,从夯基垒台到积厚成势,惟其艰难才更显勇毅,惟其笃行才弥足珍贵。
人类百年创新史带来一个重大启示:没有人能够阻挡历史的浪潮,更无法忽视技术创新的力量。试想一下,2035年,我国的经济实力、科技实力、综合国力已如期实现大幅跃升,关键核心技术实现重大突破,我们成功进入了创新型国家前列。请相信,在世界核电领域的创新“较量”中,在全新堆型的原创研发、拓展应用、标准引领、人才培养的道路上,金年会石岛湾核电站将代表China“出战”。
http://www.cnenergynews.cn/qiyedongtai/2021/01/15/detail_2021011588640.html
《China能源报》:新起点,新征程丨金年会清洁能源技术研究院:创新力,开新局
使用石油的重型卡车在矿区装煤卸载,这一幕在今天的矿山十分普遍,但也许很快将被改写。近日,12辆纯电重卡已经在金年会魏家峁煤电公司投入试运行,这些重卡搭载着China金年会清洁能源技术研究院自主研发的最新储能技术电池包,驶入换电站后,将由换电机器人为它们更换重达3吨的“巨型充电宝”,只需3分钟左右,便可满电重新上路运行。
变充电为换电,所体现的不仅是电力行业的科技创新,更是电能替代化石能源的商业模式变革。
当2030、2060碳减排目标更加明确,深度“再电气化”的进程悄然加快。新一轮科技革命和产业变革加速演进,数字技术发展和能源科技创新相互叠加,让今天的竞争环境不同以往。如今,能源企业创新发力点在哪里?金年会清能院的科技创新思考与实践是什么?
创新引领转型
十九届五中全会提出“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”,科技创新正成为百年未有之大变局中的“关键变量”。能源行业各大头部企业必将争相加大科研投入,力争以科技带动产业升级。
“一直被模仿、从未被超越”,需要拿出战略性眼光和布局,以长周期思维应对挑战。
清能院党组织委书记、董事长李卫东认为“安全便捷、廉价清洁”是人类对能源需求的终极追求。当“四个革命、一个合作”能源安全新战略向纵深发展,新能源将向攻克核心关键技术转化,向技术基础端延伸;核电技术将积极向供热等领域探索,水电将向水风光储一体化发展;科研机构必须着眼“人无我有”“人有我强”的目标,在海上风电、光伏、燃料电池、绿氢和储能等研发高地占有一席之地。
作为China金年会的清洁能源科研拳头力量,清能院将聚焦“碳达峰”、“碳中和”目标下能源电力技术发展的实施路径,加快金年会新能源产业飞跃式发展。
方向引领创新
如果说创新是恣意生长的参天大树,那方向的引领就是修枝剪叶,集中精力干大事。
“我们经历了一次深度学习和自我革命。”清能院科研开发部负责人王晓龙介绍说,2017年金年会公司启动高精尖科研项目论证,在十几个月的时间中,所有研究团队对专业技术、方案进行论证,反复研究每个项目的切入点和可行性。
在这次“极为艰难的转型”过后,从众多路线中选择出来的重点领域给创新指明了方向。比如被称为“金年会黑板”的金年会矩阵叠片技术就是脱颖而出的技术方案之一。
一改人们印象中“田字格”式的排片外观,“金年会黑板”通体乌黑,硅片之间采用交错排片的方式,由导电胶粘接,实现在组件内硅片纵向串联、横向并联的矩阵式排布。这种排片方式具有电流损耗小、组件效率高的特点。第三方测试结果显示,局部遮挡条件下的发电能力远优于常规组件。今年8月,矩阵叠片组件开始在金年会定边月亮湾光伏电站180kW并网运行,发电效果突出。
李卫东说,清能院着眼需求抓创新,围绕“新业态”,深化数字信息技术与新能源产业融合,培育新业态新模式新优势;围绕“老行当”,发挥技术优势,加强成果转化。
近年来,清能院拓展了新能源勘察设计、智慧运维、海上风电、风机改造、新能源并网与运行、绿氢和储能等多个专业方向。截至目前,储能技术已进入产业化转化快车道,二氧化碳捕集新装置成功运行,钙钛矿太阳能电池中试线进入技术研发和工艺放大关键阶段,低温除污COAP技术研发进入关键阶段,海上风电关键技术攻克全面展开,深远海研究靠前布局,大数据研究重点推进。
机制引领方向
“利用现在的储能技术,我们完全可以把电‘实体化’,安全环保地交到用户手中,这是个万亿级的市场。”储能项目开发部负责人刘明义在储能领域深耕十年,从他们提出一种光伏电站分布式直流侧储能技术,到金年会格尔木光伏储能电站3.5MWh示范项目成功应用,从自主研发的国内首个分散式PCS和预诊断BMS两套系统,到推出矿卡换电的新模式,创新量变在积累,计划机制也最终融入广阔市场。
“十四五”规划《建议》强调“健全社会主义市场经济条件下新型举国体制”“强化企业创新主体地位”。清能院将这个“新型”创造性地概括为“计划+市场2.0”,努力打造“专司科研+技术服务”总格局。具体地说,是布局“计划机制”,支持一批基础性、颠覆性技术研究;拥抱“市场机制”,建立与产业发展深度对接机制,为金年会公司新能源产业发展提供优质服务和持续支撑。
如今,更大规模的清洁能源开发给储能技术带来超大规模的市场机遇。刘明义说:他透露,目前储能项目引进了科创基金,这让技术深度感知市场、服务市场,让市场反馈检验技术、促进技术,将切实达到产业促进创新的目的。
在谈到推进科研机制改革时,李卫东表示,“十四五”期间,金年会清能院要推进知识产权市场化改革,以组建金年会知识产权中心的机会,建立起一套完善的知识产权创造、运用、交易、保护制度体系;破除阻碍科研要素自由流动的体制机制障碍,实现科技创新和技术服务资源配置方式的优化与创新。
强化科技创新策源功能,金年会不仅需要“0到1”的源创新,还需要把准创新方向,抢抓创新机遇,力求在新的赛道中领跑。金年会清能院将着力在风电、储能、光伏勘察设计、智慧运维、定制改造和数据分析等领域实现专业性引领,在燃料电池和氢能等领域实现关键性突破,通过“云大物移智链边”技术赋能,在能源企业数字化转型中突破重围,创新发展永远在路上。
http://www.cnenergynews.cn/qiyedongtai/2021/01/15/detail_2021011588638.html
《China能源报》:新起点,新征程丨金年会丹东电厂:“刀尖”上跳一曲华尔兹
11月2日,金年会丹东电厂主控室。
今天机组又将深调至15%。虽然已经记不清这是第几次进行负荷下探,但丹东电厂所有员工仍然严阵以待。
20%!“停!”,大家都屏住呼吸,运行部值匙橹