我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”百萬千瓦核電機組的誕生,標志著中國躋身世界先進核電技術(shù)行列,也是中國從核大國向核強國邁進的重要標志之一。
文/本刊記者 劉夢羽
1997年,一個靜謐的午后,在中國核動力研究設(shè)計院老基地一棟辦公樓里,一陣陣激烈的爭論聲充斥著整個樓道。原來,十幾個技術(shù)人員正聚集在一間辦公室里,討論著中國自主百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)?;蛟S那時,他們誰也沒有預(yù)料到,這就是“華龍一號”孕育的起點。
今年5月7日,我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”示范工程——中核集團福清5號核電機組正式開工建設(shè)。
中國核電建設(shè)由此進入新時代。
“華龍一號”百萬千瓦核電機組的誕生,意味著中國成為繼美國、法國、俄羅斯等之后,又一個具有獨立自主的三代核電技術(shù)的國家,躋身先進核電技術(shù)行列,也是中國從核大國向核強國邁進的重要標志之一。
夢想之路不平坦
自主核電站設(shè)計是復(fù)雜系統(tǒng)工程,涉及幾百個系統(tǒng),牽一發(fā)而動全身。光設(shè)計圖紙就有幾萬張,每更改一個數(shù)據(jù),都可能意味著重新進行新一輪的分析計算。
比如,“華龍一號”其中一項設(shè)計——事故后操縱員不干預(yù)時間由10分鐘延長到30分鐘。面對這個要求時,課題組對各種假想事故的薄弱環(huán)節(jié)進行清理、討論、確認,提出改進措施,進行理論計算。中核集團的技術(shù)人員在一年多的攻關(guān)過程中,提出了各種可能的解決方案——“如何使核反應(yīng)堆在事故過程中得到有效冷卻”、“如何使蒸汽發(fā)生器的補水既要足夠又不能過多”等,他們進行了100多種方案的理論計算,終于攻關(guān)。在“華龍一號”的研發(fā)中,類似這樣的例子還有很多。
“十多年的自主創(chuàng)新之路,‘華龍一號’經(jīng)歷了諸多‘從無到有’的突破,相當曲折,前方的路布滿荊棘,我們依舊選擇最初的那份堅守,在堅守中不斷壯大、提高自己的技術(shù)水平,更加自信地推動我們的夢想向現(xiàn)實加速前行?!敝泻思瘓F公司“華龍一號”總設(shè)計師邢繼如此表述這段曲折的夢想之路。
嚴守安全生命線
安全是核電的生命線。2011年日本福島核事故后,國際社會、中國政府和社會公眾對核安全提出了更高的要求和期望。也因此,“華龍一號”提出“能動和非能動相結(jié)合”的安全設(shè)計理念,安全和性能指標達到了國際三代核電技術(shù)的先進水平。
邢繼介紹說,吸取福島核事故的教訓(xùn),除了具備現(xiàn)有核電站的一系列能夠通過外力控制的安全保護措施,“華龍一號”的核電機組,能夠在沒有電力供應(yīng)的情況下,在重力和密度差的作用下,自動開啟一系列保護措施,這也就是我們所知道的“非能動安全系統(tǒng)”。
除此之外,“華龍一號”還采用“177”反應(yīng)堆堆芯、多樣化的多重安全系統(tǒng)、單堆布置、雙層安全殼,全面平衡貫徹了縱深防御的設(shè)計原則,設(shè)置了完善的嚴重事故預(yù)防和緩解措施等。
福清5、6號機組采用“華龍一號”的技術(shù)方案,并作為國內(nèi)示范工程。
中國核電走向世界
是否擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù),是衡量一個國家整體裝備制造和工業(yè)水平的重要標志。
滿足核電“走出去”戰(zhàn)略要求,參與世界核電的競爭,最重要的就是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)。
作為中國核電“走出去”的旗艦產(chǎn)品,“華龍一號”由中核集團的ACP1000與中國廣核集團的ACPR1000+兩家核電技術(shù)融合產(chǎn)生。
據(jù)介紹,“華龍一號”具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),共獲得743件專利和104項軟件著作權(quán),覆蓋了設(shè)計技術(shù)、專用設(shè)計軟件、燃料技術(shù)、運行維護技術(shù)等領(lǐng)域。它充分利用我國現(xiàn)有成熟核電裝備制造業(yè)體系,自主研制了部分核心關(guān)鍵設(shè)備和部件,首堆示范工程設(shè)備國產(chǎn)化率將不低于85%。
“華龍一號”“走出去”的優(yōu)勢,一是完全的自主知識產(chǎn)權(quán),二是安全性和經(jīng)濟性的均衡,三是產(chǎn)業(yè)鏈的比較優(yōu)勢。
2014年12月4日至5日,ACP1000通過了國際原子能機構(gòu)(IAEA)反應(yīng)堆通用設(shè)計審查(GRSR)。這是我國自主三代核電技術(shù)首次面向國際同行審查。
審查專家認為,ACP1000在設(shè)計安全方面是成熟可靠的,滿足IAEA關(guān)于先進核電技術(shù)最新設(shè)計安全要求;其在成熟技術(shù)和詳細的試驗驗證基礎(chǔ)上進行的創(chuàng)新設(shè)計是成熟可靠的。
這是對“華龍一號”技術(shù)的認可,有利于“華龍一號”的國際市場推廣。
中國核電“走出去”已有近30年歷史。作為中國核電“走出去”的領(lǐng)軍企業(yè),自1986年以來,中核集團已累計出口一座核研究反應(yīng)堆、五臺微型反應(yīng)堆、六座核電機組,積累了國外核電建設(shè)和運營管理的豐富經(jīng)驗。
今年2月4日,在中國國家主席習(xí)近平和阿根廷總統(tǒng)克里斯蒂娜的共同見證下,中阿雙方簽署了《中華人民共和國政府和阿根廷共和國政府關(guān)于在阿根廷合作建設(shè)壓水堆核電站的協(xié)議》。該協(xié)議的簽署標志著中國自主三代核電技術(shù)成功出口拉丁美洲。
目前,中核集團正在建立海外市場開發(fā)體系,積極推動英國、阿根廷、埃及等歐洲、拉丁美洲、非洲、南亞近20個國家核電項目合作。
今年是中國核工業(yè)創(chuàng)建60周年,“華龍一號”是獻給幾代中國核工業(yè)人的一份厚禮?!叭A龍一號”實現(xiàn)了我國擁有完全自主的百萬千瓦核電技術(shù)品牌,實現(xiàn)了我國核電界、核工業(yè)界多年的夢想。
“華龍一號”標志著中國核電“走出去”將從“借船出?!弊呦颉霸齑龊!?,于國、于民、于能源發(fā)展都意義重大。
“‘華龍一號’承載著國家核電‘走出去’的希望?!杯h(huán)境保護部核安全總工程師劉華說。
經(jīng)過60年的發(fā)展,中國在和平利用核能方面走在世界前列,核電建設(shè)規(guī)模全球第一。相信在不遠的將來,中國核電會筑起更加輝煌的“中國夢”。