發布時間：2016-02-12
——中國三代百萬千瓦級核電技術是如何自主開發成功的
福(fu)建(jian)省福(fu)清市三山(shan)鎮前薛(xue)村，中國核(he)(he)工業(ye)集團公司（以(yi)下簡稱“中核(he)(he)集團”）福(fu)清核(he)(he)電(dian)(dian)站的所(suo)在(zai)地，在(zai)這里，規劃了(le)6臺百萬千(qian)瓦級壓水堆核(he)(he)電(dian)(dian)機(ji)組。2014年(nian)11月3日，國家能源局復函(han)：同(tong)意(yi)(yi)福(fu)建(jian)福(fu)清5、6號機(ji)組工程調(diao)整為“華龍(long)一號”技術方案，建(jian)設國內示范工程。這意(yi)(yi)味著(zhu)，歷經三十多(duo)年(nian)風雨，具有完全自主知識產(chan)權的、中國三代(dai)百萬千(qian)瓦級核(he)(he)電(dian)(dian)技術終于(yu)可(ke)以(yi)落地了(le)。
“有了‘華(hua)龍一(yi)號(hao)(hao)’，中(zhong)(zhong)國核(he)電走(zou)出去將從‘借船(chuan)出海(hai)’走(zou)向‘造(zao)船(chuan)出海(hai)’，于(yu)國、于(yu)民、于(yu)能(neng)源發展，都意義重大。”國家能(neng)源局原(yuan)局長(chang)吳新雄說(shuo)，“作(zuo)為(wei)中(zhong)(zhong)國核(he)電走(zou)出去的重要品牌，‘華(hua)龍一(yi)號(hao)(hao)’將全方位參(can)與國際競爭。”
從“借船出海”到“造船出海”
1997年，在中核(he)集團核(he)動力院老基地(di)一個(ge)辦公樓(lou)里，走(zou)廊里冷冷清清，唯有一個(ge)小(xiao)屋子(zi)很熱鬧：十(shi)幾(ji)個(ge)技(ji)術人(ren)員(yuan)激烈討論著百(bai)萬(wan)千瓦級核(he)電(dian)站方(fang)案(an)的(de)主要(yao)參數，包(bao)括“157堆(dui)芯擴(kuo)容到177堆(dui)芯”。業內人(ren)士都明白，核(he)反(fan)應堆(dui)是核(he)電(dian)站的(de)“心(xin)臟”，提出(chu)改變(bian)核(he)反(fan)應堆(dui)堆(dui)芯容量的(de)方(fang)案(an)，這意味(wei)著中國要(yao)開發真正(zheng)屬(shu)于(yu)自己(ji)的(de)核(he)電(dian)堆(dui)型了：這就是ACP1000（1000兆瓦先進中國壓水堆(dui)）誕(dan)生(sheng)的(de)源頭，也可以說是“華龍一號(hao)”誕(dan)生(sheng)的(de)源頭。因為(wei)ACP1000包(bao)含的(de)“177堆(dui)芯”“單(dan)堆(dui)布置”“雙層(ceng)安全殼”等技(ji)術，是“華龍一號(hao)”采用的(de)最核(he)心(xin)技(ji)術的(de)基礎(chu)。
“當時，我國(guo)國(guo)內(nei)唯一(yi)的(de)(de)一(yi)座已(yi)經(jing)運(yun)行的(de)(de)自主設(she)計(ji)核(he)電(dian)站(zhan)——秦山核(he)電(dian)站(zhan)的(de)(de)功率只有300兆瓦(wa)，國(guo)內(nei)核(he)電(dian)設(she)計(ji)、建造1000兆瓦(wa)核(he)電(dian)站(zhan)的(de)(de)經(jing)驗不足。”中國(guo)核(he)動(dong)力研(yan)究設(she)計(ji)院(yuan)ACP1000項目總設(she)計(ji)師劉昌文坦言，“怎么(me)辦？帶著夢(meng)想向前走！中國(guo)百萬千瓦(wa)核(he)電(dian)站(zhan)的(de)(de)自主創(chuang)新之路，這一(yi)走就是十多(duo)年。”
十年辛苦不尋(xun)常(chang)！因(yin)為自主核電站設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)是復雜系統工程，涉及幾百(bai)個(ge)系統，光設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)圖紙就有幾萬張，每更改(gai)一(yi)個(ge)數據，牽(qian)一(yi)發(fa)而(er)動全身，都可能(neng)意味著重(zhong)新進行新一(yi)輪的(de)分析(xi)計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)。比如(ru)(ru)(ru)，ACP1000其中一(yi)項設(she)計(ji)(ji)(ji)(ji)——事(shi)故(gu)后操縱員不干預時(shi)間由10分鐘(zhong)(zhong)延長到(dao)(dao)30分鐘(zhong)(zhong)。面對這個(ge)要(yao)求(qiu)時(shi)，課題組(zu)對各種(zhong)假想事(shi)故(gu)的(de)薄弱環節(jie)進行清理、討論、確(que)認，提(ti)出改(gai)進措施，進行理論計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)。中核集團的(de)技(ji)術人員在一(yi)年多的(de)攻關過程中，提(ti)出了(le)各種(zhong)可能(neng)的(de)解(jie)決方(fang)案(an)——“如(ru)(ru)(ru)何(he)使核反(fan)應(ying)堆在事(shi)故(gu)過程中得到(dao)(dao)有效冷卻(que)”“如(ru)(ru)(ru)何(he)使蒸汽發(fa)生器的(de)補水既要(yao)足(zu)夠又不能(neng)過多”等，他(ta)們進行了(le)一(yi)百(bai)多種(zhong)方(fang)案(an)的(de)理論計(ji)(ji)(ji)(ji)算(suan)，終于(yu)攻關。在ACP1000的(de)研(yan)發(fa)中，類似這樣的(de)例子還有很(hen)多。
到2009年(nian)年(nian)底(di)，中核(he)集(ji)團已經(jing)完成(cheng)了CP1000示范工程福清5、6號初步設(she)計(ji)。2010年(nian)1月(yue)，中核(he)集(ji)團在CP1000的基礎上啟動ACP1000重點(dian)科研(yan)專項研(yan)發。日(ri)本福島核(he)事故后，中核(he)集(ji)團按照最新法規(gui)要求，對ACP1000進(jin)行(xing)了改進(jin)，完成(cheng)了頂層方案的設(she)計(ji)。
與此同(tong)時(shi)，中國(guo)廣(guang)核(he)集(ji)團（簡稱“中廣(guang)核(he)”）也在(zai)自(zi)主研(yan)發(fa)三代核(he)電(dian)技(ji)術(shu)。自(zi)2005年(nian)以來，中廣(guang)核(he)在(zai)法國(guo)引進的百(bai)萬千瓦級堆(dui)型——M310型的基礎上，也開展了(le)自(zi)主研(yan)發(fa)的歷程，通過多項技(ji)術(shu)改進，從CPR1000發(fa)展到CPR1000+技(ji)術(shu)，再到最終的ACPR1000+技(ji)術(shu)。
日本福島核(he)(he)(he)事故后，國際社會、中國政府部門(men)(men)和(he)(he)社會公(gong)眾對(dui)核(he)(he)(he)安全提(ti)(ti)出了(le)更高的(de)要求和(he)(he)期望。“造船(chuan)出海(hai)”的(de)核(he)(he)(he)電“走(zou)出去”戰略(lve)升(sheng)級(ji)為國家戰略(lve)。將(jiang)(jiang)中核(he)(he)(he)ACP1000和(he)(he)中廣核(he)(he)(he)ACPR1000+技(ji)術(shu)進(jin)行融合(he)的(de)設(she)想被提(ti)(ti)出，并(bing)由國家能源局牽頭，召集(ji)雙方領導專門(men)(men)召開(kai)協調會，商議將(jiang)(jiang)兩家技(ji)術(shu)進(jin)行合(he)并(bing)，具有完整自主知識產權的(de)三代核(he)(he)(he)電品牌“華(hua)龍一號”呼之欲出。
采用世界最高安全要求和最新技術標準
到2013年，中(zhong)核集團ACP1000和中(zhong)廣核ACPR1000+技術(shu)都已經相對(dui)成熟，強(qiang)強(qiang)聯手(shou)，“華龍一(yi)號”的研發很快獲得突破(po)。
中(zhong)核(he)(he)集團“華(hua)龍(long)(long)一號(hao)(hao)”總設(she)計師邢(xing)繼(ji)介(jie)紹：“按照最終(zhong)確定的(de)(de)融(rong)合(he)(he)方案，‘華(hua)龍(long)(long)一號(hao)(hao)’采用ACP1000技術和177堆芯，燃料采用中(zhong)核(he)(he)集團開發的(de)(de)CF自主品牌(pai)。在設(she)計創新上，‘華(hua)龍(long)(long)一號(hao)(hao)’提出‘能動(dong)和非能動(dong)相結(jie)合(he)(he)’的(de)(de)安全(quan)設(she)計理念，設(she)計了雙(shuang)層安全(quan)殼，安全(quan)和性能指標達(da)到了國(guo)際三(san)代核(he)(he)電(dian)技術的(de)(de)先進(jin)水平。一旦發生事故，能夠保(bao)證堆芯安全(quan)，帶出堆芯熱量。而且(qie)通(tong)過電(dian)力(li)驅(qu)動(dong)等方式循(xun)環，可(ke)以(yi)達(da)到冷卻效果。即(ji)便(bian)在電(dian)源(yuan)等動(dong)力(li)源(yuan)喪失(shi)時，依靠自然循(xun)環，也(ye)可(ke)以(yi)達(da)到冷卻目的(de)(de)。”
中國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士(shi)、核反應堆及核電工(gong)程專家(jia)葉(xie)奇蓁(zhen)介紹：“總的(de)來說(shuo)，‘華龍一號’有兩個突(tu)出優勢(shi)：首先是在安(an)全性上達到了‘福島(dao)事故’后(hou)國家(jia)核安(an)全局提(ti)出的(de)新(xin)的(de)核安(an)全目標和(he)需(xu)求(qiu)，滿足國際最高的(de)要求(qiu)。其(qi)次是‘華龍一號’采(cai)用(yong)的(de)技術(shu)(shu)，都是經過實踐(jian)考(kao)驗的(de)成熟技術(shu)(shu)，降低了核電站在建(jian)設工(gong)期和(he)質量上的(de)風險。”
中核集(ji)團(tuan)新聞發言人潘(pan)建明接受記者采(cai)訪(fang)時說：“為了給‘華(hua)龍一號’貼上‘完整自主知(zhi)識(shi)產(chan)(chan)權’的(de)標簽，中核集(ji)團(tuan)先后開(kai)展(zhan)了54項科研(yan)課題，與64家國內(nei)外大學、科研(yan)院所和相(xiang)關企業開(kai)展(zhan)了117項合(he)作，并已在海外市場開(kai)發的(de)目標國進行專利(li)布局，國內(nei)自主研(yan)制的(de)核電設(she)備能(neng)夠滿足國內(nei)外工程所需，國產(chan)(chan)化(hua)水(shui)平高(gao)，至少在85%以上。”
2014年8月，國家能源局組織(zhi)我(wo)國43位院士專(zhuan)家，對(dui)三(san)代核電“華龍(long)一號(hao)”總體(ti)技術(shu)方案(an)進行評審。專(zhuan)家組一致認為(wei)：“華龍(long)一號(hao)”以“177組燃料(liao)組件堆芯”和“三(san)個(ge)實體(ti)隔離的安全(quan)系列”為(wei)主要(yao)(yao)技術(shu)特(te)征，采用世界(jie)最高安全(quan)要(yao)(yao)求和最新技術(shu)標準，滿足國際原子(zi)能機構的安全(quan)要(yao)(yao)求，實現了集成創新。
2014年12月，中國(guo)自主三代(dai)核(he)電(dian)技術ACP1000在維也納接(jie)受并通(tong)過了國(guo)際(ji)原子能機構反應(ying)堆通(tong)用設計(ji)審(shen)查，這有利(li)于“華龍一號”自身設計(ji)的完善(shan)和優(you)化(hua)，對提高中國(guo)自主核(he)電(dian)品(pin)牌(pai)的國(guo)際(ji)競爭力(li)以(yi)及(ji)國(guo)際(ji)化(hua)水(shui)平將產生積極影響，意味著中國(guo)核(he)電(dian)開啟了“造船出海”的新時代(dai)。
“走出去”，中國核電準備好了
現在，凝(ning)聚著中(zhong)國核工業(ye)人智慧與心血的“華龍一號(hao)”，和高鐵一起，成(cheng)了走出國門的“中(zhong)國高技術(shu)”的拳頭品牌。
記者(zhe)了解(jie)到，目(mu)前，中(zhong)核(he)集團和中(zhong)廣(guang)核(he)目(mu)標(biao)示范工程前期準備工作進展良好，具備開工條件(jian)，除了福清(qing)5、6號(hao)機(ji)組(zu)，廣(guang)西(xi)防城港(gang)核(he)電廠二期3、4號(hao)機(ji)組(zu)也(ye)將(jiang)采用“華龍一號(hao)”的技(ji)術，國(guo)內(nei)示范工程計劃2020年(nian)底建成，而且“華龍一號(hao)”將(jiang)在國(guo)外落地(di)。
中核集(ji)團介(jie)紹，中國核電(dian)“走出(chu)去”，已經準備好了(le)。“華龍一號”能夠(gou)確保不(bu)侵犯國外核電(dian)公司的知(zhi)識產(chan)(chan)權(quan)。此(ci)外，作(zuo)為核電(dian)出(chu)口的必要(yao)支撐，經過多年研發，中核集(ji)團的核燃料(liao)產(chan)(chan)業也完全具備出(chu)口能力。
“‘華龍(long)一號’是我(wo)國(guo)具有完全自主(zhu)知識產權的、中國(guo)的三(san)代百萬千瓦級核(he)電(dian)技(ji)術。它將在國(guo)內(nei)外分別落地(di)，標志著我(wo)國(guo)核(he)電(dian)走出去(qu)戰略獲得重大突破，國(guo)內(nei)國(guo)際兩個市場前(qian)景廣闊(kuo)。”中國(guo)核(he)工業集團公司董事長(chang)孫勤充滿(man)信(xin)心(xin)地(di)說。
（本(ben)文章(zhang)摘自2月5日(ri)《光明日(ri)報》）