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)(qing)市三(san)(san)山鎮前薛村,中(zhong)(zhong)國(guo)核(he)工(gong)(gong)業(ye)集團公司(以下簡稱“中(zhong)(zhong)核(he)集團”)福(fu)清(qing)(qing)核(he)電站的所(suo)在(zai)地,在(zai)這里,規劃了(le)6臺百萬千(qian)瓦級(ji)壓(ya)水堆核(he)電機組。2014年11月3日(ri),國(guo)家能源局復函:同意(yi)(yi)福(fu)建(jian)(jian)福(fu)清(qing)(qing)5、6號(hao)機組工(gong)(gong)程調(diao)整(zheng)為(wei)“華龍(long)一號(hao)”技術(shu)方(fang)案,建(jian)(jian)設國(guo)內示范(fan)工(gong)(gong)程。這意(yi)(yi)味著,歷經三(san)(san)十(shi)多年風雨,具有完全自主知(zhi)識(shi)產權的、中(zhong)(zhong)國(guo)三(san)(san)代(dai)百萬千(qian)瓦級(ji)核(he)電技術(shu)終于可以落地了(le)。
“有了‘華(hua)龍一號’,中國(guo)核電走出去(qu)將從‘借船(chuan)出海’走向‘造船(chuan)出海’,于(yu)國(guo)、于(yu)民、于(yu)能源發展,都意義重大。”國(guo)家能源局(ju)原局(ju)長吳(wu)新雄(xiong)說,“作為(wei)中國(guo)核電走出去(qu)的(de)重要品牌,‘華(hua)龍一號’將全方(fang)位參與國(guo)際競爭。”
從“借船出海”到“造船出海”
1997年,在(zai)中核(he)(he)集團核(he)(he)動力院老基地(di)一個辦公樓里,走廊里冷冷清清,唯有一個小屋(wu)子很(hen)熱鬧:十(shi)幾個技術人員激(ji)烈討論著百萬(wan)千瓦級核(he)(he)電(dian)(dian)站方案的(de)(de)(de)主要(yao)參(can)數,包(bao)括(kuo)“157堆(dui)芯擴容到177堆(dui)芯”。業內人士都明白,核(he)(he)反應(ying)堆(dui)是核(he)(he)電(dian)(dian)站的(de)(de)(de)“心(xin)臟(zang)”,提出改變核(he)(he)反應(ying)堆(dui)堆(dui)芯容量的(de)(de)(de)方案,這意味著中國要(yao)開發真正屬于自己(ji)的(de)(de)(de)核(he)(he)電(dian)(dian)堆(dui)型(xing)了:這就是ACP1000(1000兆瓦先進中國壓(ya)水堆(dui))誕生的(de)(de)(de)源頭,也可以(yi)說(shuo)是“華龍一號”誕生的(de)(de)(de)源頭。因為ACP1000包(bao)含的(de)(de)(de)“177堆(dui)芯”“單堆(dui)布置”“雙層安全(quan)殼”等技術,是“華龍一號”采用的(de)(de)(de)最核(he)(he)心(xin)技術的(de)(de)(de)基礎。
“當時,我(wo)國(guo)(guo)國(guo)(guo)內(nei)唯(wei)一的一座已經運行(xing)的自(zi)主設(she)計核電(dian)(dian)站——秦(qin)山核電(dian)(dian)站的功率(lv)只有300兆(zhao)瓦,國(guo)(guo)內(nei)核電(dian)(dian)設(she)計、建造1000兆(zhao)瓦核電(dian)(dian)站的經驗不足。”中(zhong)國(guo)(guo)核動力研究設(she)計院ACP1000項目總(zong)設(she)計師(shi)劉昌文坦言,“怎么辦?帶(dai)著夢想向前走!中(zhong)國(guo)(guo)百萬(wan)千瓦核電(dian)(dian)站的自(zi)主創新之路,這一走就是(shi)十多(duo)年(nian)。”
十年(nian)辛苦(ku)不(bu)尋常(chang)!因為自主核(he)(he)電站設計(ji)是復雜系(xi)統(tong)工程,涉及幾百(bai)個系(xi)統(tong),光設計(ji)圖紙就(jiu)有(you)幾萬張,每更(geng)改一個數據(ju),牽一發而動(dong)全身,都可能意味著重新進行(xing)(xing)新一輪的(de)(de)分(fen)析計(ji)算。比如(ru),ACP1000其中(zhong)一項(xiang)設計(ji)——事故(gu)(gu)后操(cao)縱員不(bu)干預(yu)時間由10分(fen)鐘(zhong)延長到30分(fen)鐘(zhong)。面對這個要求時,課(ke)題組(zu)對各種(zhong)假想事故(gu)(gu)的(de)(de)薄弱環節進行(xing)(xing)清(qing)理(li)、討(tao)論(lun)、確認,提(ti)出改進措施,進行(xing)(xing)理(li)論(lun)計(ji)算。中(zhong)核(he)(he)集團的(de)(de)技(ji)術人員在一年(nian)多(duo)的(de)(de)攻關過程中(zhong),提(ti)出了(le)各種(zhong)可能的(de)(de)解(jie)決(jue)方案——“如(ru)何(he)(he)使核(he)(he)反應堆在事故(gu)(gu)過程中(zhong)得到有(you)效冷卻”“如(ru)何(he)(he)使蒸汽(qi)發生器的(de)(de)補水既(ji)要足夠又不(bu)能過多(duo)”等,他們進行(xing)(xing)了(le)一百(bai)多(duo)種(zhong)方案的(de)(de)理(li)論(lun)計(ji)算,終于攻關。在ACP1000的(de)(de)研發中(zhong),類似這樣的(de)(de)例子還有(you)很多(duo)。
到(dao)2009年年底,中核集團已(yi)經完(wan)(wan)成(cheng)了CP1000示范工程(cheng)福清5、6號初步(bu)設(she)計。2010年1月,中核集團在CP1000的基礎上啟動(dong)ACP1000重(zhong)點科研(yan)專項研(yan)發。日本福島核事故后,中核集團按照最新法規要求,對ACP1000進行了改進,完(wan)(wan)成(cheng)了頂層(ceng)方案(an)的設(she)計。
與此同時,中國廣核(he)集團(簡稱(cheng)“中廣核(he)”)也(ye)在自主(zhu)研(yan)發(fa)三(san)代(dai)核(he)電技(ji)術。自2005年以來,中廣核(he)在法國引進(jin)的(de)(de)百(bai)萬千(qian)瓦級堆型——M310型的(de)(de)基(ji)礎上,也(ye)開(kai)展(zhan)了自主(zhu)研(yan)發(fa)的(de)(de)歷程,通過多項技(ji)術改進(jin),從(cong)CPR1000發(fa)展(zhan)到(dao)CPR1000+技(ji)術,再到(dao)最終的(de)(de)ACPR1000+技(ji)術。
日本(ben)福島核(he)(he)事(shi)故后,國際社(she)會、中國政府部門和(he)社(she)會公眾(zhong)對核(he)(he)安全(quan)提(ti)出了更高的要求和(he)期望。“造(zao)船出海”的核(he)(he)電“走出去(qu)”戰略(lve)升(sheng)級為(wei)國家戰略(lve)。將(jiang)中核(he)(he)ACP1000和(he)中廣(guang)核(he)(he)ACPR1000+技術進(jin)行融合(he)(he)的設(she)想被(bei)提(ti)出,并由國家能(neng)源局牽頭,召集雙方領導專門召開協(xie)調會,商議將(jiang)兩家技術進(jin)行合(he)(he)并,具有完整自主知(zhi)識產權的三代(dai)核(he)(he)電品牌“華龍一號”呼之欲(yu)出。
采用世界最高安全要求和最新技術標準
到2013年,中(zhong)核(he)集(ji)團(tuan)ACP1000和中(zhong)廣核(he)ACPR1000+技(ji)術都(dou)已經相對成熟,強(qiang)強(qiang)聯手,“華龍一號”的研發很快獲得突破(po)。
中(zhong)核(he)(he)集(ji)團(tuan)“華(hua)龍(long)一(yi)號”總設(she)計師邢繼(ji)介紹:“按(an)照最終確(que)定的融合方(fang)案,‘華(hua)龍(long)一(yi)號’采(cai)用ACP1000技(ji)術和177堆(dui)芯,燃料采(cai)用中(zhong)核(he)(he)集(ji)團(tuan)開發的CF自主品牌(pai)。在設(she)計創新上,‘華(hua)龍(long)一(yi)號’提出(chu)‘能(neng)動(dong)和非能(neng)動(dong)相結合’的安全(quan)(quan)(quan)設(she)計理(li)念(nian),設(she)計了雙層(ceng)安全(quan)(quan)(quan)殼,安全(quan)(quan)(quan)和性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)達到了國際三代核(he)(he)電技(ji)術的先進水平(ping)。一(yi)旦發生事故,能(neng)夠(gou)保證(zheng)堆(dui)芯安全(quan)(quan)(quan),帶出(chu)堆(dui)芯熱量。而且(qie)通過電力(li)驅動(dong)等方(fang)式循(xun)環(huan),可以(yi)達到冷卻(que)效果。即(ji)便(bian)在電源(yuan)(yuan)等動(dong)力(li)源(yuan)(yuan)喪失時,依靠自然(ran)循(xun)環(huan),也可以(yi)達到冷卻(que)目的。”
中國(guo)工程院(yuan)院(yuan)士、核(he)反應堆及(ji)核(he)電工程專(zhuan)家葉(xie)奇蓁介紹:“總的(de)來說,‘華龍(long)一號(hao)’有(you)兩個突出(chu)優勢:首先是(shi)(shi)在安全性上達(da)到了(le)‘福(fu)島(dao)事故(gu)’后國(guo)家核(he)安全局提出(chu)的(de)新(xin)的(de)核(he)安全目標和(he)需求(qiu),滿(man)足國(guo)際最高的(de)要求(qiu)。其次是(shi)(shi)‘華龍(long)一號(hao)’采用的(de)技術(shu),都是(shi)(shi)經過實(shi)踐考驗的(de)成熟技術(shu),降低了(le)核(he)電站在建設工期(qi)和(he)質量上的(de)風險。”
中核(he)集團新(xin)聞(wen)發(fa)言(yan)人潘(pan)建明(ming)接受記(ji)者采(cai)訪時說:“為了給‘華(hua)龍一號’貼上‘完整(zheng)自主(zhu)知識產(chan)權’的(de)(de)標簽,中核(he)集團先后開展了54項科(ke)研(yan)(yan)課題,與64家國(guo)(guo)內外大學、科(ke)研(yan)(yan)院(yuan)所和相(xiang)關企(qi)業開展了117項合作,并(bing)已在(zai)海外市場(chang)開發(fa)的(de)(de)目標國(guo)(guo)進行專利布(bu)局,國(guo)(guo)內自主(zhu)研(yan)(yan)制的(de)(de)核(he)電設備能夠(gou)滿足(zu)國(guo)(guo)內外工程所需(xu),國(guo)(guo)產(chan)化水平高,至少(shao)在(zai)85%以上。”
2014年8月,國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局(ju)組(zu)織(zhi)我國(guo)43位院士專家(jia),對(dui)三代核電“華龍一(yi)(yi)號”總體技術方(fang)案進行評審(shen)。專家(jia)組(zu)一(yi)(yi)致認為:“華龍一(yi)(yi)號”以“177組(zu)燃(ran)料組(zu)件堆芯”和(he)“三個實體隔離的安(an)全(quan)系列”為主要(yao)技術特(te)征(zheng),采用世界最高(gao)安(an)全(quan)要(yao)求和(he)最新技術標準(zhun),滿足國(guo)際原(yuan)子能(neng)機構的安(an)全(quan)要(yao)求,實現了集成創新。
2014年12月,中國自(zi)(zi)主(zhu)三代核(he)(he)(he)電(dian)技術(shu)ACP1000在維也納接受并通過了(le)國際(ji)(ji)原子(zi)能機構反(fan)應堆通用設計審查,這(zhe)有利于“華龍一號”自(zi)(zi)身(shen)設計的(de)完(wan)善和優化,對提(ti)高中國自(zi)(zi)主(zhu)核(he)(he)(he)電(dian)品牌(pai)的(de)國際(ji)(ji)競(jing)爭(zheng)力(li)以及國際(ji)(ji)化水平將產生積極(ji)影響,意味著中國核(he)(he)(he)電(dian)開啟了(le)“造船出(chu)海”的(de)新時代。
“走出去”,中國核電準備好了
現(xian)在,凝聚著中國(guo)核工業人智慧與(yu)心血(xue)的“華(hua)龍一(yi)號”,和高鐵一(yi)起,成了走出(chu)國(guo)門的“中國(guo)高技術”的拳(quan)頭(tou)品牌。
記者了解到,目前(qian),中(zhong)核集團和中(zhong)廣(guang)核目標(biao)示范(fan)工(gong)(gong)程前(qian)期(qi)(qi)準(zhun)備工(gong)(gong)作進(jin)展良好,具備開工(gong)(gong)條件(jian),除了福清5、6號機(ji)組,廣(guang)西防城港(gang)核電廠二期(qi)(qi)3、4號機(ji)組也將采(cai)用“華(hua)龍一號”的技(ji)術,國內示范(fan)工(gong)(gong)程計劃2020年底建成,而且(qie)“華(hua)龍一號”將在國外落地。
中核(he)集團介紹,中國核(he)電“走出(chu)(chu)(chu)去(qu)”,已經準備好了。“華龍一號”能夠(gou)確(que)保不侵犯(fan)國外核(he)電公司的知識產權。此外,作(zuo)為核(he)電出(chu)(chu)(chu)口(kou)的必(bi)要支撐(cheng),經過(guo)多年(nian)研發,中核(he)集團的核(he)燃料產業也完全具備出(chu)(chu)(chu)口(kou)能力。
“‘華龍一號(hao)’是我(wo)國(guo)具有(you)完全自主知識產(chan)權(quan)的(de)、中國(guo)的(de)三代百萬(wan)千瓦級核(he)電(dian)技術。它將在國(guo)內(nei)外分別落地,標志著我(wo)國(guo)核(he)電(dian)走(zou)出去(qu)戰略獲(huo)得重(zhong)大突(tu)破,國(guo)內(nei)國(guo)際兩個市場前景廣(guang)闊。”中國(guo)核(he)工業集(ji)團公司董(dong)事長孫勤充滿(man)信心地說。
(本文章(zhang)摘自2月5日(ri)(ri)《光明日(ri)(ri)報》)