立足核電設備國產化 推動核電高質量發(fā)展
——專訪上海電氣核電集團有限公司總工程師唐偉寶

唐偉寶唐偉寶，教授級高級工程師，現(xiàn)任上海電氣核電集團有限公司總工程師。曾參與我國第一座核電站——秦山一期三十萬千瓦機組核島主設備的研制工作，主持秦山二期、國產化百萬千瓦及三代核電站核島主設備制造技術工作，作為課題技術負責人組織并完成多項國家核電重大專項課題。

2010年起連續(xù)獲得上海電氣科技專家稱號，擔任國家核安全局專家委員會委員、中國核能行業(yè)協(xié)會專家委員會委員、中國科學院核用材料與安全評價重點實驗室學術委員會委員、ASME標準委員會三卷中國國際工作組副主席。

2001年起先后獲得國家能源局、中國核能行業(yè)協(xié)會、中國機械聯(lián)合會和上海市政府頒發(fā)的科技獎20余項；獲得多項發(fā)明專利授權，發(fā)表論文十余篇，2015年被評為上海市勞動模范。

櫛風沐雨四十載 設備制造拓路前行

《中國核電》：當年大亞灣核電站的設備國產化率極低，連水泥、電話線都要進口，三十多年過去了，我國核電設備的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀是怎么樣的呢？

唐偉寶：設備制造業(yè)是我國核電發(fā)展中的重要環(huán)節(jié)，它集中反映了我國工程設計、材料研發(fā)、質量控制、規(guī)范管理和加工技術的水平?？v觀大型核電工程項目，各類關鍵技術的突破最終都要通過設備制造業(yè)予以實現(xiàn)。因此，設備制造業(yè)的發(fā)展是我國核電發(fā)展戰(zhàn)略的最重要保障。

中國核電產業(yè)的起步是從20世紀70年代初周恩來總理指示要搞原子能發(fā)電，并規(guī)劃籌建728工程，我國第一座核電站——秦山一期30萬kW核電站起步，至今已走過風風雨雨的40多年。

回顧中國核電產業(yè)發(fā)展歷程，我們經歷了艱難起步、快速發(fā)展和跨越提升三個階段，通過自主研發(fā)和技術引進相結合，逐步建立起了比較完善的核電設備制造能力。在我國核電發(fā)展過程中，中國共產黨中央委員會和中華人民共和國國務院始終十分關心和重視核電設備的國產化工作。2006年2月13日，國務院以國發(fā)〔2006〕8號文提出了關于加快振興設備制造業(yè)的若干意見，明確把發(fā)展百萬千瓦級核電機組列于16項關鍵領域重大技術設備和產品之列。2006年3月22日的國務院129次常務會議在審議并原則通過《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020年)》時，強調核電發(fā)展規(guī)劃要著力抓好的6個方面工作，其中第一條把積極推動現(xiàn)有國內技術力量和設備制造企業(yè)重組，加快推進核電設備制造自主化，重點突破關鍵設備的設計和制造技術，努力提高成套設備生產能力作為發(fā)展的重點工作實施，為核電設備制造和國產化工作指明了方向。

通過消化吸收國外先進技術，大力推進自主創(chuàng)新，我國核電關鍵設備和材料自主化、國產化取得了重大突破，發(fā)展壯大了一批為核電配套的設備和零部件生產企業(yè),并掌握了核島和常規(guī)島關鍵設備設計、制造核心技術。國內核電設備制造業(yè)產品供應鏈全面覆蓋我國國內建設的各類核電堆型，形成了以上海電氣、哈爾濱電氣、東方電氣和中國一重為產業(yè)龍頭的大型核電設備制造基地；以中國一重、中國二重和上重鑄鍛為產業(yè)龍頭的大型鑄鍛件制造基地；以沈陽鼓風機集團、中核蘇閥、上電凱士比核泵和大連大高閥門為代表的核級泵閥制造基地，這些基地都具備國際先進水平的核電設備制造能力。

在核電設備國產化推進過程中，我們始終堅守“安全第一、質量第一”的原則，保證國產設備滿足技術質量標準要求并滿足建設進度的需要，同時堅持高標準推進核電設備在高起點上實現(xiàn)引進、消化、吸收再創(chuàng)新。核電設備國產化工作全面推進，重點突破、解決我國核電發(fā)展中存在的關鍵設備制造長期受制于人的問題，并最終形成有效的國內和國際市場競爭和互動的格局，在滿足國家核電批量化建設需要的同時，提升了我國設備制造業(yè)的整體能力和市場競爭實力。

依托于國家大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電重大專項，通過產學研用協(xié)同推進，在核電站關鍵設備材料研制領域取得了一批具有自主知識產權的成果，使我國核電自主創(chuàng)新能力得到了顯著提升，部分研發(fā)成果填補了國際、國內空白，核電設備技術“補短板”取得全面突破。

在核島主設備制造方面，反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、控制棒驅動機構、堆內構件、主管道等均實現(xiàn)了國產化，具備每年提供10套核島設備的能力；常規(guī)島設備包括汽輪發(fā)電機組及輔助設備，完全實現(xiàn)國產化供貨能力，技術水平達到國際先進。核電設備制造用關鍵原材料包括大型鍛件、蒸汽發(fā)生器用鎳基合金傳熱管和核級焊接材料等方面，在核電產業(yè)發(fā)展的帶動下，特別是在國家重大科技專項的支持下，均取得了重大技術和能力突破，實現(xiàn)了國產化和自主化。

國產化設備制造 構建核電新格局

《中國核電》：從前，我國的設備制造企業(yè)只能制造核電站小部分的設備，如今擁有了完全自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”，并可實現(xiàn)核心設備全部國產化，我國核電設備制造企業(yè)的發(fā)展速度可見一斑。為什么要推進核電設備的國產化、自主化？

唐偉寶：核工業(yè)資金密集、技術復雜，涉及的工業(yè)門類多、產業(yè)鏈長和安全要求極高。核電對促進我國工業(yè)技術創(chuàng)新和產業(yè)升級、帶動國內高端設備制造業(yè)發(fā)展，以及打造中國品牌、提升國家形象，具有極其重要的意義。

發(fā)展我國核電工業(yè)，實現(xiàn)工程設計、工程管理、土建安裝、調試運行和材料、設備和燃料供應國產化，對于保障我國能源供應與安全、保護環(huán)境、實現(xiàn)電力工業(yè)結構優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展起到基礎性的支撐作用。核電工業(yè)是國家全局性的戰(zhàn)略任務，需要在政策、資金和稅收方面予以支持和扶值。

核電站投資巨大，一座核電站涉及的主輔設備約65 000臺余套，設備投資約占核電站總投資的50%。作為核電產業(yè)的核心，核電設備的國產化是中國核電行業(yè)發(fā)展的趨勢和必由之路。

自20世紀80年代起，中國確立了以壓水堆為主的技術路線，采取“以我為主，中外合作”的方針，通過自主建設秦山一期核電廠，以及以成套設備引進方式建設大亞灣核電廠，為我國后續(xù)核電項目的建設提供了技術、工程和運行管理經驗，縮短了我國與世界核電技術的差距。1991年中國自行設計、建造和運行管理的第一座核電廠——秦山30萬千瓦壓水堆核電廠投入使用，結束了中國大陸無核電的歷史；1994年中國第一座大型商用核電站——大亞灣核電廠建成，為我國核電事業(yè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展、后發(fā)追趕國際先進水平奠定了基礎。此后，我國又先后建成了秦山二期、嶺澳一期、秦山三期和田灣核電廠，形成了浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣三個核電基地。

進入21世紀，在“積極發(fā)展核電”的方針指引下，我國核電邁入規(guī)?；l(fā)展階段，開工建設了一批自主設計的二代加改進型核電廠，并通過引進、消化、吸收、再創(chuàng)新，開展三代核電項目建設，逐步掌握了大型先進壓水堆核電站的自主開發(fā)能力。

國內主要核電設備制造企業(yè)在三十萬、六十萬和百萬千瓦級核電機組設備制造業(yè)績基礎上，近十多年來，通過三代核電技術引進、大規(guī)模專項技術改造和國家核電重大專項支持下的技術再創(chuàng)新，核電設備制造能力和技術水平得到全面提升，核電設備國產化取得長足的進步。

國內核電設備技術自主化、國產化能力的全面提升，必將帶動產業(yè)鏈的健康和可持續(xù)發(fā)展，為核電設備“走出去”奠定堅實的基礎。

核心設備“中國造”綜合實力跨越式提升

《中國核電》：我國通過消化吸收引進技術、自主創(chuàng)新和大規(guī)模技術改造，建成了具有國際先進水平的核電設備制造基地，我們是如何推進核電設備國產化、自主化的關鍵難點？目前我國核電重要設備國產化和自主化的情況是怎么樣的？

唐偉寶：建設大亞灣核電站時，幾乎全部設備都是從法國進口，設備國產化率不到5%。在國家相關部委的大力推動下，歷經多年的努力，我國核電機組設備的綜合國產化率已經提高到80%以上。

融合后的“華龍一號”繼承了中國核電已形成的工業(yè)基礎，充分利用了30年來的核電建設和運營的成熟經驗，設備國產化率能夠達到87%以上，燃料組件、蒸汽發(fā)生器、DCS儀控系統(tǒng)等關鍵設備均實現(xiàn)了國內自主設計與制造，為規(guī)避供貨風險并提高建造效率創(chuàng)造了有利的條件，批量化建設后國產化率可達90%。

AP1000依托項目四臺機組國產化率從31.5%提高到72%，平均國產化率為55%。依托項目4臺機組的核島關鍵設備國產化計劃任務全部完成，并且在超大型鍛件、核級鋯材、核級電纜、690U形管、部分核級焊材、安全殼鋼板、雙向不銹鋼板等一批關鍵材料研制上取得成功，打破了國外技術壟斷，填補了國內空白，為CAP1400的研發(fā)和后續(xù)CAP1000項目的設備自主化打下了堅實的基礎。根據(jù)核算，AP1000后續(xù)6個項目建設中，核島設備國產化率可達到80%以上。CAP1400示范工程總體設備國產化率(包括核島、常規(guī)島、儀控系統(tǒng))達到83%～88%。

歷經高溫氣冷堆基礎研究、實驗堆建設、示范工程建設，我國已系統(tǒng)掌握高溫氣冷堆全部技術，在國際上處于領先地位。高溫氣冷堆示范電站的核島主設備，包括：主氦風機、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、控制棒、DCS儀控系統(tǒng)等關鍵部件均實現(xiàn)國產，項目設備的國產化率達到91.5%。商用60萬kW高溫堆預計95%以上的設備可以實現(xiàn)國產化。

經過30多年的艱苦努力，國內制造企業(yè)掌握了核電關鍵設備制造、檢驗和試驗技術，綜合實力得到跨越式提升。主要體現(xiàn)在：建立并形成了一批工程試驗、研發(fā)基地；建成了一批設備精良的材料研究基地；建成了一批設備精良的核島、常規(guī)島關鍵設備制造基地；建成了一批設備精良的主管道、鋼制安全殼(CV)制造基地；建成了一批設備精良的主泵、閥門制造基地；建成了一批設備精良的材料和重型起重設備制造基地；形成了國內核電設備制造完善的核質保體系；建立和形成了三代核電物項和服務的供應鏈體系，國內核電設備制造企業(yè)整體能力得到全面提升。

自2007年我國核電中長期發(fā)展規(guī)劃頒布以后，一批核電新項目陸續(xù)上馬，成為全球核電建設規(guī)模最大，發(fā)展最快的國家。國內核電項目的開工建設，帶動了我國核電設備制造業(yè)的快速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，國內圍繞核島主設備的制造，上海電氣、東方電氣、哈爾濱電氣以及中國一重和中國二重等大型設備集團已投資約300億人民幣，形成了年供10臺套以上百萬千瓦級壓水堆核電主要設備能力。

同時國內核電制造企業(yè)在核電設備研制過程中始終堅持核安全文化建設工作，培養(yǎng)出逾萬人制造技術過硬的高素質制造人才隊伍，有效地推進中國設備制造業(yè)的提能和升級。

聯(lián)合研發(fā)突破創(chuàng)新打響“中國核電設備”品牌

《中國核電》：作為我國從核電大國邁向核電強國的關鍵支撐，實現(xiàn)設備制造業(yè)的自主化、核電產業(yè)鏈的能力提升，是降低工程造價和運行成本、提高核電競爭力的必然要求。我們核電設備未來發(fā)展的展望是怎么樣的？

唐偉寶：黨的十九大報告明確提出了推進綠色發(fā)展，建設美麗家園，加快能源生產和消費革命，構筑清潔低碳、安全高效的能源體系。從現(xiàn)在到2050年是中國核電發(fā)展的重要機遇期，也是從核電大國向核電強國邁進的關鍵階段，安全高效發(fā)展核電，使核電在保障國家能源安全、應對全球氣候變化挑戰(zhàn)和服務“一帶一路”建設中發(fā)揮積極作用。

科學制訂的核電發(fā)展規(guī)劃對核電健康、穩(wěn)定的發(fā)展十分重要。同時，核電規(guī)劃應覆蓋廠址與布局、裝機容量、堆型、潛在新堆型預留、核燃料循環(huán)、核廢料處理和核電站退役等全壽期、全方位。重點做好以下幾方面的工作，使得中國核電朝著健康和可持續(xù)的發(fā)展道路上穩(wěn)步前進：

1)形成合力和共識，解決核電設備卡脖子問題

我國核電設備在核級泵閥、數(shù)字儀控系統(tǒng)、關鍵零部件和基礎原材料等核心技術方面，對照核電強國依然存在短板，受制于人的局面尚未得到根本改變。

目前國內的核主泵生產廠家在關鍵零部件及原材料上仍有短板并需要依賴進口。三代核電無密封型主泵的國內自主設計、制造仍處于研發(fā)和經驗積累過程中，對各種可能發(fā)生的缺陷需要從機理上進行深入的研究。與國外先進水平相比，仍存在一定差距，需要加大研發(fā)支持力度。

部分國產關鍵零部件工程應用率不高。如汽輪機控制系統(tǒng)、再熱閥組、MSR換熱管、凝汽器彈簧支座、發(fā)電機轉子護環(huán)和CT等；核電汽輪機發(fā)電系統(tǒng)的再熱閥組；核電汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)；百萬千瓦核電汽輪機無軸驅動的主油泵；百萬千瓦核電發(fā)電機轉子護環(huán)和CT等仍需要進口。

部分核級焊接材料由于需要前期科研費用投入和研發(fā)難度大、研發(fā)周期長、總的需求量小、產品質量穩(wěn)定性要求極高，使得產品被推廣應用和用戶接受難度大，從而造成國產化工作進展緩慢。如核島主設備用鎳基合金焊材、驅動機構勾爪組件堆焊用鈷基合金焊材等目前主要被國外幾家公司所壟斷。

進一步落實主設備國產化支持政策，對小眾的關鍵原材料和零部件，核電業(yè)主、工程公司和專業(yè)設計院要支持國內企業(yè)進行配套，政府或行業(yè)協(xié)會要積極支持企業(yè)的自主成果在工程項目執(zhí)行過程中的應用，對于企業(yè)完成的相關科研成果或國產化產品，行業(yè)主管部門能夠協(xié)調推廣應用。

2)穩(wěn)步發(fā)展核電，促進核電設備集成供貨能力

按照《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，結合“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃起草工作，希望國家有序、穩(wěn)步推進核電建設步伐，合理安排每年核電項目開工數(shù)，實現(xiàn)我國三代核電的合理布局與可持續(xù)均衡發(fā)展，確保國家核電設備制造能力和技術人才隊伍的持續(xù)進步。

為適應國家核電發(fā)展戰(zhàn)略，核電行業(yè)應按照專業(yè)化、集約化的要求，有效開發(fā)和利用好現(xiàn)有核電設備制造基地的資源能力，積極推進專業(yè)化和具有集成供貨能力的核電設備企業(yè)集群的形成，包括大型鑄鍛件、核島主設備、常規(guī)島設備、儀控和配套產業(yè)設備和零部件板塊。

一個有序規(guī)劃、資源共享、集約化管理和運作的核電設備制造集群必將提升中國核電設備制造的整體能力和技術、人才優(yōu)勢。

核電設備企業(yè)要依托重點項目，通過設備研制以及技術創(chuàng)新隊伍建設，形成較為完善的核電設備科技創(chuàng)新體系，突破核電設備發(fā)展的技術瓶頸，實現(xiàn)國際先進的關鍵技術與設備的自主化和智能化，提升自主創(chuàng)新能力和國際競爭力，支撐國家由核電大國向核電強國轉變。

3)依托核電重大專項、盡快建立中國核電標準

核電標準化工作對推動核電行業(yè)健康發(fā)展至關重要，在建設核電強國、實施核電設備走出去的戰(zhàn)略中，標準化工作起到基礎性支撐作用。我們要落實國家能源局關于《加強核電標準化工作指導意見》，以標準化工作促核電設備制造質量提升。面對核電建設的關鍵窗口期和機遇期，以及核電設備走出去的新形勢，制造企業(yè)要積極參與能源行業(yè)標準的制修訂工作，參與核電標準的國際交流和合作，全面開展標準化研究工作，提升設備制造標準自主創(chuàng)新水平。

要以國家核電重大專項、“華龍一號”國家重大工程標準化示范和“核島機械設備領域標準框架結構優(yōu)化和技術路線統(tǒng)一”工作為切入點，推進我國核電標準體系的建設和技術路線統(tǒng)一，形成一套自主統(tǒng)一、與我國工業(yè)基礎相匹配的核電標準體系，并在推廣應用的工程實踐中不斷優(yōu)化和改進。