構(gòu)建中國海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地

■　　馬云甲

構(gòu)建中國海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地

■馬云甲

2014年8月，國家能源局正式批復(fù)成立“國家能源海洋核動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)研發(fā)中心”。不久，該中心在中船重工集團(tuán)公司719所正式掛牌。這是我國首個(gè)國家級(jí)海洋核動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)。從此，海洋核動(dòng)力平臺(tái)的研發(fā)工作有了國家級(jí)團(tuán)隊(duì)，開始向縱深發(fā)展。通過構(gòu)建中國海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地，能夠開發(fā)不同型號(hào)的海洋核動(dòng)力平臺(tái)，滿足我國海洋油氣開采和南海補(bǔ)給基地的能源需求。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)的開發(fā)可滿足海洋油氣開采和南海補(bǔ)給基地的能源需求

（一）滿足海洋油氣開采的需求。海洋油氣開采需要大量的能源供應(yīng)。渤海地區(qū)現(xiàn)有原油產(chǎn)量約3000萬噸，需供電裝機(jī)容量約600MW，預(yù)計(jì)2020年原油產(chǎn)量達(dá)4000萬噸，供電總裝機(jī)容量將達(dá)1000MW。目前，渤海海上生產(chǎn)平臺(tái)均通過自建的燃油、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組供電。該供電方式存在機(jī)動(dòng)性能差、運(yùn)行成本高、燃料運(yùn)輸難度大、有害氣體排放量大等問題。

根據(jù)國家海洋發(fā)展規(guī)劃，2020年南海原油產(chǎn)量估計(jì)為5000萬噸，預(yù)計(jì)用電量約為1000MW。南海遠(yuǎn)離大陸，采用傳統(tǒng)石化燃料機(jī)組供電模式，燃料運(yùn)輸保障難以滿足，亟需海洋核動(dòng)力平臺(tái)提供電力、熱能、淡水等資源保障。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)用核能發(fā)電供電、供應(yīng)熱能或淡水，可根據(jù)需要變換供應(yīng)點(diǎn)，而且，核能具有一次裝料運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行成本低、無有害氣體排放等優(yōu)點(diǎn)，是海洋油氣開采能源供應(yīng)的最佳選擇。

（二）滿足南海補(bǔ)給基地和島礁建設(shè)的能源需求。南海補(bǔ)給基地需要保障約5000人的生活能源需求，并為周邊的油氣開采平臺(tái)和運(yùn)輸船舶、飛機(jī)提供能源保障，約需供電200MW。永興島是我國西沙的綜合保障基地，常駐人口約3000人，需要電能、淡水等能源保障。此外，南海島礁建設(shè)也需要大量能源。

南海遠(yuǎn)離大陸，依靠常規(guī)燃料運(yùn)輸船提供柴油、淡水保障，受惡劣海況和續(xù)航能力的限制，不確定因素較多，補(bǔ)給難度大。海洋核動(dòng)力平臺(tái)具有續(xù)航力高、海洋環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可滿足島礁能源的持續(xù)供給。

構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地具有雄厚的技術(shù)實(shí)力和技術(shù)儲(chǔ)備

719所是我國大型重點(diǎn)工程的總體技術(shù)研究所，工程頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成的總體技術(shù)責(zé)任單位，40多年的工程實(shí)踐形成了一支理論水平高、設(shè)計(jì)能力強(qiáng)、工程經(jīng)驗(yàn)豐富的科研隊(duì)伍。擁有豐富的技術(shù)儲(chǔ)備，先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)條件，厚重的研發(fā)能力，掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。

從2011年初至2014年，719所完成了國家863計(jì)劃“核動(dòng)力船舶關(guān)鍵技術(shù)及安全性研究”。船用反應(yīng)堆堆芯壽期滿足海洋核動(dòng)力平臺(tái)反應(yīng)堆換料周期的要求，提高了核動(dòng)力裝置熱力系統(tǒng)的效率，其經(jīng)濟(jì)性達(dá)到國外同等水平，核動(dòng)力裝置輻射安全性滿足海洋核動(dòng)力平臺(tái)安全性的要求。

同時(shí)，719所開展了國家科技支撐計(jì)劃“小型核反應(yīng)堆發(fā)電技術(shù)及示范應(yīng)用”支撐項(xiàng)目的研究。對(duì)海洋核動(dòng)力平臺(tái)的型式、環(huán)境適應(yīng)性及安全性、輻射防護(hù)及監(jiān)測(cè)、核動(dòng)力裝置綜合控制進(jìn)行了論證和試驗(yàn)研究。對(duì)反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、堆芯物理熱工特性和一回路專設(shè)安全系統(tǒng)等進(jìn)行了論證、計(jì)算和仿真分析，驗(yàn)證了技術(shù)上完全能滿足海洋核動(dòng)力平臺(tái)的安全性要求。

為了構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地，719所已開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程的前期工作。

在前期研究的基礎(chǔ)上，719所針對(duì)渤海和南海不同海域的特點(diǎn)，對(duì)示范工程總體多方案論證，形成滿足渤海和南海環(huán)境條件的“浮動(dòng)式”和“可潛式”兩種平臺(tái)型式的總體技術(shù)方案。目前，“浮動(dòng)式”海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程的總體方案設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，具備開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程研制的條件，為構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地打下了基礎(chǔ)。

協(xié)調(diào)配套，構(gòu)建中國海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地

海洋核動(dòng)力平臺(tái)的特殊性產(chǎn)生特種產(chǎn)業(yè)。其中研究設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證、材料供給、設(shè)備制造及供應(yīng)，既要滿足特種船舶的要求，也要同時(shí)滿足特種核電站的要求，形成研究設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證、材料供應(yīng)、設(shè)備生產(chǎn)、總體建造、總體試驗(yàn)和試運(yùn)行，相互協(xié)調(diào)配套的產(chǎn)業(yè)鏈，這種協(xié)調(diào)配套的產(chǎn)業(yè)鏈就是海洋核動(dòng)力平臺(tái)的產(chǎn)業(yè)基地。

719所是我國唯一研制核動(dòng)力船舶的總體技術(shù)責(zé)任單位，具備完成海洋核動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)研究及示范工程所必需的多專業(yè)研究設(shè)計(jì)體系，擁有開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)工程研制所必需的數(shù)值計(jì)算、模擬仿真等軟、硬件設(shè)施，擁有研發(fā)海洋核動(dòng)力平臺(tái)所需的研究設(shè)計(jì)和驗(yàn)證試驗(yàn)的條件、能力和資質(zhì)。

中船重工擁有我國唯一具備核動(dòng)力船舶總體建造能力的總裝廠，下屬與總體配套的系統(tǒng)設(shè)備研究所及制造廠近百家，具備海洋核動(dòng)力平臺(tái)的裝備配套能力，可以形成完整的核動(dòng)力船舶設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、保障的產(chǎn)業(yè)鏈，因此，這些配套的系統(tǒng)設(shè)備研究所及制造廠應(yīng)當(dāng)成為構(gòu)建中國海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地的骨干配套單位。

湖北省有中船重工多家大型研究機(jī)構(gòu)和大型工廠，包括造船、鋼結(jié)構(gòu)、柴油機(jī)、電力電子、特種裝備等企業(yè)，有很強(qiáng)的研發(fā)能力和生產(chǎn)能力。在三峽工程等大型工程中都有很好的業(yè)績(jī)，隨著海洋核動(dòng)力平臺(tái)的建設(shè)必然形成產(chǎn)業(yè)基地。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地的工程目標(biāo)

海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地的構(gòu)建剛剛起步，海洋核動(dòng)力平臺(tái)工程將按照“三個(gè)一代”的目標(biāo)分步實(shí)施。

（一）采用軍轉(zhuǎn)民技術(shù)路線，示范一代。為盡快填補(bǔ)國內(nèi)空白，首先開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程研制。突破研制過程中的關(guān)鍵技術(shù)，建立一套基本完整的海洋核動(dòng)力平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。為海洋核動(dòng)力平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化奠定基礎(chǔ)。

為確保海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)現(xiàn)性，采用軍轉(zhuǎn)民技術(shù)路線，建造一座壓水堆熱功率為2×100MW級(jí)、發(fā)電功率為2×25MW級(jí)、換料周期為1-2年、壽命為40年的海洋核動(dòng)力平臺(tái)。通過海洋核動(dòng)力平臺(tái)示范工程的研制、生產(chǎn)和商業(yè)試運(yùn)行，驗(yàn)證其安全性、經(jīng)濟(jì)性和維修保障性，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。

（二）以示范工程為基礎(chǔ)，推廣應(yīng)用一代。以提高平臺(tái)安全性和經(jīng)濟(jì)性為目的，開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)系列化研究，實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。在示范工程基礎(chǔ)上，陸續(xù)開展單機(jī)發(fā)電功率為50MW級(jí)、75MW級(jí)、100MW級(jí)海洋核動(dòng)力平臺(tái)的研制，形成系列化，滿足渤海和南海油氣開采工程、島礁建設(shè)的能源需求及保障要求。形成以中船重工為牽頭單位的海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地，滿足國家海洋能源發(fā)展戰(zhàn)略的需求。

（三）跟蹤國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，預(yù)研一代。積極跟蹤國內(nèi)外平臺(tái)和核能先進(jìn)技術(shù)，探討先進(jìn)的平臺(tái)型式和核能技術(shù)，探索適用于深海環(huán)境和定位等要求的先進(jìn)平臺(tái)型式。將具有更高安全性、更好經(jīng)濟(jì)性、更少放射性廢物的核能技術(shù)應(yīng)用到平臺(tái)上。

構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地的深遠(yuǎn)意義

構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地不僅能夠解決海洋油氣開采和南海補(bǔ)給基地的能源供給問題，還有更重大更深遠(yuǎn)的意義。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)具有有害氣體零排放的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)建海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地，開展海洋核動(dòng)力平臺(tái)建設(shè)，可滿足國家節(jié)能減排的要求，凈化海洋環(huán)境。另外，有了海洋核動(dòng)力平臺(tái)產(chǎn)業(yè)基地，具有海洋核動(dòng)力平臺(tái)的研制經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備，就能夠利用海洋核動(dòng)力平臺(tái)的研制經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備，迅速開展遠(yuǎn)洋核動(dòng)力商船和核動(dòng)力破冰船的研制工作。

（作者單位：中船重工集團(tuán)公司第719研究所）