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)(jian)省福(fu)清(qing)市三(san)(san)山鎮前薛村(cun)，中(zhong)國(guo)(guo)核(he)工(gong)業集(ji)團(tuan)公(gong)司（以下簡稱“中(zhong)核(he)集(ji)團(tuan)”）福(fu)清(qing)核(he)電(dian)站(zhan)的(de)所在(zai)地，在(zai)這里(li)，規劃了6臺百萬(wan)千瓦(wa)級(ji)壓水(shui)堆核(he)電(dian)機組。2014年(nian)11月3日，國(guo)(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局復函：同(tong)意(yi)福(fu)建(jian)(jian)福(fu)清(qing)5、6號機組工(gong)程調整(zheng)為“華龍一號”技(ji)術方(fang)案，建(jian)(jian)設國(guo)(guo)內示范工(gong)程。這意(yi)味著，歷經(jing)三(san)(san)十(shi)多年(nian)風雨，具有(you)完全自(zi)主(zhu)知識產權的(de)、中(zhong)國(guo)(guo)三(san)(san)代百萬(wan)千瓦(wa)級(ji)核(he)電(dian)技(ji)術終于可以落(luo)地了。
“有了‘華龍一號’，中國(guo)核電走(zou)(zou)出去(qu)將(jiang)從‘借(jie)船出海’走(zou)(zou)向(xiang)‘造(zao)船出海’，于(yu)國(guo)、于(yu)民(min)、于(yu)能(neng)源發展，都(dou)意義重大。”國(guo)家能(neng)源局原局長吳新(xin)雄說(shuo)，“作為中國(guo)核電走(zou)(zou)出去(qu)的重要品牌，‘華龍一號’將(jiang)全方位參與國(guo)際競爭(zheng)。”
從“借船出海”到“造船出海”
1997年，在中核(he)集團核(he)動力院老基地一(yi)個(ge)(ge)(ge)辦公(gong)樓里，走廊(lang)里冷冷清清，唯有一(yi)個(ge)(ge)(ge)小屋子很熱鬧：十幾個(ge)(ge)(ge)技(ji)術人(ren)員(yuan)激烈討論著(zhu)百萬千瓦(wa)級核(he)電(dian)(dian)站方(fang)案(an)的(de)(de)(de)主要(yao)參數，包括“157堆(dui)(dui)(dui)芯(xin)(xin)擴容到(dao)177堆(dui)(dui)(dui)芯(xin)(xin)”。業內人(ren)士都明白，核(he)反應堆(dui)(dui)(dui)是核(he)電(dian)(dian)站的(de)(de)(de)“心臟”，提出改變(bian)核(he)反應堆(dui)(dui)(dui)堆(dui)(dui)(dui)芯(xin)(xin)容量(liang)的(de)(de)(de)方(fang)案(an)，這(zhe)意味著(zhu)中國(guo)要(yao)開(kai)發真(zhen)正屬(shu)于自己的(de)(de)(de)核(he)電(dian)(dian)堆(dui)(dui)(dui)型了(le)：這(zhe)就是ACP1000（1000兆瓦(wa)先進(jin)中國(guo)壓水堆(dui)(dui)(dui)）誕(dan)生的(de)(de)(de)源頭(tou)，也可以說是“華龍一(yi)號(hao)”誕(dan)生的(de)(de)(de)源頭(tou)。因(yin)為ACP1000包含的(de)(de)(de)“177堆(dui)(dui)(dui)芯(xin)(xin)”“單堆(dui)(dui)(dui)布置”“雙層安全殼”等技(ji)術，是“華龍一(yi)號(hao)”采用的(de)(de)(de)最核(he)心技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。
“當時，我國(guo)國(guo)內唯一(yi)的(de)一(yi)座已經(jing)運行的(de)自主設計核(he)電(dian)站——秦(qin)山核(he)電(dian)站的(de)功率只有300兆瓦(wa)，國(guo)內核(he)電(dian)設計、建造1000兆瓦(wa)核(he)電(dian)站的(de)經(jing)驗不足。”中國(guo)核(he)動力研究設計院ACP1000項目總(zong)設計師劉昌(chang)文坦言，“怎么辦(ban)？帶著夢想向前走(zou)！中國(guo)百萬千瓦(wa)核(he)電(dian)站的(de)自主創新之路，這(zhe)一(yi)走(zou)就是(shi)十多年。”
十(shi)年(nian)辛苦不(bu)尋常！因(yin)為自主核電站(zhan)設計是復雜(za)系(xi)統工程，涉及幾百個(ge)系(xi)統，光設計圖紙就有(you)幾萬(wan)張(zhang)，每更改(gai)一個(ge)數據，牽一發(fa)而動全身，都可能意味著重新進行(xing)新一輪(lun)的(de)分析(xi)計算。比如(ru)(ru)，ACP1000其中(zhong)一項設計——事故(gu)后操縱員(yuan)(yuan)不(bu)干預時間(jian)由10分鐘延(yan)長(chang)到(dao)30分鐘。面對(dui)這(zhe)個(ge)要求時，課題組對(dui)各(ge)種(zhong)假想事故(gu)的(de)薄(bo)弱環節進行(xing)清理、討論(lun)、確認，提出改(gai)進措施，進行(xing)理論(lun)計算。中(zhong)核集團的(de)技術人員(yuan)(yuan)在(zai)(zai)一年(nian)多(duo)(duo)(duo)的(de)攻關過(guo)(guo)程中(zhong)，提出了各(ge)種(zhong)可能的(de)解決方(fang)案(an)——“如(ru)(ru)何(he)使核反應堆在(zai)(zai)事故(gu)過(guo)(guo)程中(zhong)得到(dao)有(you)效冷卻”“如(ru)(ru)何(he)使蒸(zheng)汽發(fa)生器的(de)補水既要足夠又(you)不(bu)能過(guo)(guo)多(duo)(duo)(duo)”等，他們進行(xing)了一百多(duo)(duo)(duo)種(zhong)方(fang)案(an)的(de)理論(lun)計算，終(zhong)于(yu)攻關。在(zai)(zai)ACP1000的(de)研發(fa)中(zhong)，類似這(zhe)樣的(de)例子還有(you)很多(duo)(duo)(duo)。
到2009年(nian)年(nian)底(di)，中核(he)集團(tuan)已經完(wan)成(cheng)了(le)(le)CP1000示范工程福(fu)清5、6號初步設計(ji)(ji)。2010年(nian)1月，中核(he)集團(tuan)在CP1000的基(ji)礎(chu)上啟動(dong)ACP1000重點科研(yan)專項研(yan)發。日本福(fu)島核(he)事故后，中核(he)集團(tuan)按照最新法規要求，對ACP1000進行了(le)(le)改進，完(wan)成(cheng)了(le)(le)頂層方案的設計(ji)(ji)。
與此同時，中(zhong)(zhong)國(guo)廣核集團（簡(jian)稱(cheng)“中(zhong)(zhong)廣核”）也(ye)在自主研(yan)(yan)發三代核電技術(shu)。自2005年以來(lai)，中(zhong)(zhong)廣核在法國(guo)引(yin)進的(de)百(bai)萬(wan)千瓦級(ji)堆(dui)型——M310型的(de)基礎(chu)上，也(ye)開展了(le)自主研(yan)(yan)發的(de)歷(li)程，通過多項技術(shu)改(gai)進，從CPR1000發展到CPR1000+技術(shu)，再到最終(zhong)的(de)ACPR1000+技術(shu)。
日本福島核(he)(he)(he)(he)事故后，國(guo)際(ji)社會(hui)、中(zhong)國(guo)政府(fu)部門和社會(hui)公眾對核(he)(he)(he)(he)安全提(ti)出(chu)了更高的(de)要求(qiu)和期(qi)望。“造船出(chu)海”的(de)核(he)(he)(he)(he)電“走出(chu)去(qu)”戰略升級為國(guo)家戰略。將(jiang)中(zhong)核(he)(he)(he)(he)ACP1000和中(zhong)廣核(he)(he)(he)(he)ACPR1000+技(ji)術進(jin)行(xing)融合的(de)設想(xiang)被提(ti)出(chu)，并由國(guo)家能源局牽頭，召(zhao)集雙方領導專(zhuan)門召(zhao)開協調會(hui)，商議將(jiang)兩家技(ji)術進(jin)行(xing)合并，具(ju)有完整(zheng)自主知識產(chan)權的(de)三(san)代核(he)(he)(he)(he)電品牌(pai)“華龍一號”呼之欲出(chu)。
采用世界最高安全要求和最新技術標準
到(dao)2013年，中核集團ACP1000和中廣核ACPR1000+技(ji)術都(dou)已經相(xiang)對成熟(shu)，強(qiang)強(qiang)聯手，“華(hua)龍一號”的研發很快獲得突破。
中核集團“華(hua)(hua)龍(long)一號(hao)”總設(she)計(ji)師邢繼介紹(shao)：“按(an)照最終確定的融合方(fang)案(an)，‘華(hua)(hua)龍(long)一號(hao)’采用ACP1000技(ji)術和(he)177堆(dui)芯(xin)，燃料采用中核集團開發的CF自主(zhu)品牌。在設(she)計(ji)創新上(shang)，‘華(hua)(hua)龍(long)一號(hao)’提出‘能動(dong)和(he)非能動(dong)相結合’的安(an)全(quan)(quan)設(she)計(ji)理念，設(she)計(ji)了(le)雙層安(an)全(quan)(quan)殼，安(an)全(quan)(quan)和(he)性能指標達到(dao)了(le)國際三代核電技(ji)術的先進水平。一旦發生事故，能夠保證堆(dui)芯(xin)安(an)全(quan)(quan)，帶出堆(dui)芯(xin)熱量(liang)。而(er)且通過電力(li)(li)驅動(dong)等(deng)方(fang)式循(xun)環，可以達到(dao)冷卻(que)效果。即便在電源等(deng)動(dong)力(li)(li)源喪失(shi)時，依靠自然循(xun)環，也可以達到(dao)冷卻(que)目的。”
中國工(gong)程院院士、核(he)反(fan)應堆及核(he)電工(gong)程專家葉奇蓁介紹：“總的來說，‘華(hua)龍一號’有(you)兩個突出(chu)優勢(shi)：首先(xian)是在安全(quan)(quan)性上(shang)達到(dao)了‘福島事故’后國家核(he)安全(quan)(quan)局提出(chu)的新的核(he)安全(quan)(quan)目(mu)標和(he)需求，滿足國際最高(gao)的要求。其次是‘華(hua)龍一號’采用的技(ji)術，都(dou)是經過(guo)實踐考驗(yan)的成(cheng)熟技(ji)術，降低了核(he)電站在建設工(gong)期和(he)質量上(shang)的風險。”
中核(he)集團新聞發言人潘建明接受(shou)記(ji)者采訪時說(shuo)：“為了(le)(le)(le)給‘華龍一號(hao)’貼上‘完整自主知識產(chan)權’的標(biao)簽，中核(he)集團先后開(kai)展了(le)(le)(le)54項科研課(ke)題，與64家國(guo)(guo)(guo)內外大學、科研院所(suo)和(he)相關企(qi)業開(kai)展了(le)(le)(le)117項合作(zuo)，并已(yi)在海外市場開(kai)發的目標(biao)國(guo)(guo)(guo)進行專利(li)布局(ju)，國(guo)(guo)(guo)內自主研制(zhi)的核(he)電設備能(neng)夠滿足國(guo)(guo)(guo)內外工程所(suo)需，國(guo)(guo)(guo)產(chan)化水平高(gao)，至少在85%以上。”
2014年8月，國家(jia)能源(yuan)局組織我國43位(wei)院士專家(jia)，對三(san)代核電“華龍一(yi)號”總體技術(shu)方案進行評審(shen)。專家(jia)組一(yi)致認為：“華龍一(yi)號”以“177組燃料(liao)組件堆芯(xin)”和“三(san)個實體隔離的安(an)全系列(lie)”為主要(yao)技術(shu)特征，采(cai)用世(shi)界最(zui)高安(an)全要(yao)求和最(zui)新(xin)技術(shu)標準(zhun)，滿足(zu)國際原(yuan)子能機構(gou)的安(an)全要(yao)求，實現了(le)集成創(chuang)新(xin)。
2014年12月(yue)，中國(guo)(guo)自主三代核(he)電(dian)技術ACP1000在維也(ye)納接(jie)受(shou)并(bing)通過(guo)了國(guo)(guo)際(ji)原子能機構反應堆通用(yong)設計(ji)(ji)審(shen)查，這有利于“華龍一(yi)號”自身設計(ji)(ji)的完善和優化(hua)，對(dui)提(ti)高中國(guo)(guo)自主核(he)電(dian)品(pin)牌(pai)的國(guo)(guo)際(ji)競爭力以及(ji)國(guo)(guo)際(ji)化(hua)水平將(jiang)產(chan)生積極影響，意味著中國(guo)(guo)核(he)電(dian)開啟(qi)了“造船(chuan)出(chu)海”的新(xin)時代。
“走出去”，中國核電準備好了
現(xian)在，凝(ning)聚(ju)著(zhu)中(zhong)(zhong)國(guo)核工業人智慧與(yu)心(xin)血的(de)(de)“華(hua)龍一(yi)號”，和高(gao)鐵一(yi)起，成了走出國(guo)門的(de)(de)“中(zhong)(zhong)國(guo)高(gao)技術”的(de)(de)拳頭品牌(pai)。
記者了(le)解到，目(mu)前，中核(he)(he)集團和中廣核(he)(he)目(mu)標示范(fan)工(gong)程前期(qi)準備工(gong)作進展良(liang)好，具備開(kai)工(gong)條件，除了(le)福清5、6號(hao)(hao)機(ji)組(zu)，廣西(xi)防(fang)城港核(he)(he)電廠二期(qi)3、4號(hao)(hao)機(ji)組(zu)也將采(cai)用“華龍(long)一(yi)號(hao)(hao)”的技(ji)術，國(guo)內(nei)示范(fan)工(gong)程計劃2020年(nian)底建(jian)成，而(er)且“華龍(long)一(yi)號(hao)(hao)”將在國(guo)外落地。
中(zhong)核(he)(he)(he)集團介紹，中(zhong)國核(he)(he)(he)電“走出(chu)去”，已(yi)經(jing)準備好(hao)了。“華(hua)龍一(yi)號”能(neng)夠(gou)確保不侵犯國外(wai)核(he)(he)(he)電公(gong)司的知識產權。此外(wai)，作為(wei)核(he)(he)(he)電出(chu)口的必要支撐(cheng)，經(jing)過(guo)多(duo)年研(yan)發(fa)，中(zhong)核(he)(he)(he)集團的核(he)(he)(he)燃料產業(ye)也完全(quan)具備出(chu)口能(neng)力(li)。
“‘華龍一號’是我國(guo)(guo)具有完全自主知識產(chan)權的(de)(de)、中國(guo)(guo)的(de)(de)三(san)代百萬千瓦級核(he)電技(ji)術。它(ta)將在國(guo)(guo)內外分別落(luo)地，標志著我國(guo)(guo)核(he)電走出去戰略獲(huo)得重(zhong)大突(tu)破，國(guo)(guo)內國(guo)(guo)際兩個市場前(qian)景廣闊。”中國(guo)(guo)核(he)工(gong)業集團公司董(dong)事長孫勤充滿信心地說(shuo)。
（本文章摘自2月(yue)5日《光明日報》）