建“華龍一號(hào)” 鑄大國(guó)重器

福清核電站施工全景。 （資料圖片）

福清核電6號(hào)機(jī)組安注箱吊裝現(xiàn)場(chǎng)。 （資料圖片）

核能作為人類寄予厚望的未來(lái)能源之一，其最主要應(yīng)用是核能發(fā)電。作為我國(guó)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，“華龍一號(hào)”全球首堆一回路水壓試驗(yàn)不久前正式啟動(dòng)，標(biāo)志著該機(jī)組由安裝階段全面轉(zhuǎn)入調(diào)試階段，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)由核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的歷史性跨越具有重要意義——

“華龍一號(hào)”是我國(guó)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，是我國(guó)核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)由核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的歷史性跨越具有重要意義。建設(shè)“華龍一號(hào)”，就是鑄國(guó)之重器。

2015年5月7日，我國(guó)自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程——福清核電5號(hào)機(jī)組正式開(kāi)工建設(shè)。至2019年4月28日，福清核電5號(hào)機(jī)組一回路水壓試驗(yàn)正式啟動(dòng)，標(biāo)志著該機(jī)組提前50天由安裝階段全面轉(zhuǎn)入調(diào)試階段。從穹頂?shù)跹b到冷試成功，首堆建設(shè)篳路藍(lán)縷、困難重重。此前不論國(guó)內(nèi)、國(guó)際，三代核電技術(shù)首堆建設(shè)工程都存在不同程度的拖期。而“華龍一號(hào)”解決了很多“卡脖子”問(wèn)題，一直以“工程節(jié)點(diǎn)均按期或提前實(shí)現(xiàn)”打破了首堆必拖“魔咒”，吸引著全球目光。目前，“華龍一號(hào)”工程建設(shè)各節(jié)點(diǎn)均按期或提前完成，工程安全和質(zhì)量處于良好受控狀態(tài)。

未來(lái)能源引期待

核電是目前唯一可以大規(guī)模替代化石燃料的清潔高效低碳能源，為全球碳減排作出了重要貢獻(xiàn)。2018年，全球10%的電力供應(yīng)來(lái)自核電。在全球范圍內(nèi)，核能產(chǎn)生了全球近三分之一的無(wú)排放電力，為世界提供了清潔、安全、可靠的能源供應(yīng)。2018年，我國(guó)商運(yùn)核電機(jī)組累計(jì)發(fā)電2865.11億千瓦時(shí)，與燃煤發(fā)電相比，相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤8824.54萬(wàn)噸，減少排放二氧化碳23120.29萬(wàn)噸，減少排放二氧化硫75.01萬(wàn)噸，減少排放氮氧化物65.30萬(wàn)噸。核能已成為我國(guó)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系的重要組成部分，是未來(lái)確保國(guó)家能源供應(yīng)安全，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的必然選擇，也是積極應(yīng)對(duì)氣候變化、兌現(xiàn)減排承諾和綠色低碳發(fā)展的重要選擇。

從20世紀(jì)90年代起，美國(guó)、俄羅斯、歐洲、韓國(guó)、日本等主要核電國(guó)家均發(fā)展了三代核電技術(shù)，目前已實(shí)現(xiàn)部署的三代核電技術(shù)型號(hào)有7種，已經(jīng)建成的三代核電機(jī)組有12臺(tái)；在建34臺(tái)，約占全球在建機(jī)組數(shù)的三分之二。三代核電已成為全球核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)主流，也將是未來(lái)數(shù)十年內(nèi)核電建設(shè)的主力技術(shù)。

多年努力結(jié)碩果

回顧我國(guó)自主百萬(wàn)千瓦級(jí)核電技術(shù)研發(fā)，起步于CNP1000型號(hào)研發(fā)，歷經(jīng)CNP1000、CP1000、ACP1000再到“華龍一號(hào)”，不斷提升著安全與技術(shù)性能指標(biāo)。直至完成“華龍一號(hào)”型號(hào)研發(fā)，我國(guó)經(jīng)歷了近20年的技術(shù)研發(fā)歷程。

“華龍一號(hào)”采用最高安全標(biāo)準(zhǔn)，充分借鑒融合了三代核電技術(shù)的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，以及我國(guó)30多年來(lái)在核電設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試、運(yùn)行方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，引入國(guó)際上先進(jìn)的設(shè)計(jì)分析方法，吸取福島核事故的經(jīng)驗(yàn)反饋，全面提高了安全性能：可以抵御9級(jí)海嘯地震和大型商用飛機(jī)撞擊；滿足我國(guó)最新核安全法規(guī)要求、國(guó)際最新的核安全標(biāo)準(zhǔn)和三代核電技術(shù)的總體指標(biāo)。其各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并已通過(guò)了國(guó)家核安全局評(píng)審，以及國(guó)際能源機(jī)構(gòu)和多家外國(guó)權(quán)威機(jī)構(gòu)的安全評(píng)估。

其中，能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的安全設(shè)計(jì)是“華龍一號(hào)”最具代表性的創(chuàng)新。能動(dòng)技術(shù)在核電站偏離正常時(shí)，能高效可靠地糾正偏離；而非能動(dòng)技術(shù)主要是在嚴(yán)重事故導(dǎo)致電廠斷電的情況下，利用自然循環(huán)、重力、化學(xué)反應(yīng)、熱膨脹、氣體膨脹等自然現(xiàn)象，在無(wú)需電源支持的情況下保證反應(yīng)堆的安全。能動(dòng)加非能動(dòng)的安全系統(tǒng)設(shè)置，使“華龍一號(hào)”的總體安全水平達(dá)到甚至超過(guò)了世界現(xiàn)有先進(jìn)核電機(jī)組的水平。

自立自強(qiáng)創(chuàng)未來(lái)

核心技術(shù)是國(guó)之重器，最關(guān)鍵最核心的技術(shù)要立足自主創(chuàng)新、自立自強(qiáng)?！叭A龍一號(hào)”的研發(fā)堅(jiān)持自主創(chuàng)新路線，設(shè)計(jì)中采用了大量的先進(jìn)設(shè)計(jì)特征，包括177燃料組件、能動(dòng)與非能動(dòng)結(jié)合的安全設(shè)計(jì)理念、強(qiáng)化的外部事件防御能力、改進(jìn)的應(yīng)急響應(yīng)能力等。

作為我國(guó)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電技術(shù)，“華龍一號(hào)”形成了完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，共獲得700余件專利和100余項(xiàng)軟件著作權(quán)，覆蓋了設(shè)計(jì)技術(shù)、專用設(shè)計(jì)軟件、燃料技術(shù)、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)等眾多領(lǐng)域，是目前國(guó)內(nèi)唯一能獨(dú)立出口的三代核電機(jī)型，已成為國(guó)際核電舞臺(tái)的新名片?！叭A龍一號(hào)”首堆示范工程擁有28066臺(tái)套設(shè)備，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)88%。其中，反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等核心裝備，都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。核心設(shè)備與關(guān)鍵材料實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，不僅使我國(guó)自主三代核電技術(shù)不再受制于人，還為“華龍一號(hào)”出海提供了強(qiáng)有力的保證，解決了自主核電出口的“鎖喉之痛”。

建成“華龍一號(hào)”示范工程，為后續(xù)我國(guó)三代核電批量化建設(shè)開(kāi)啟了新的篇章，將有力助推我國(guó)現(xiàn)代能源體系構(gòu)建和能源高質(zhì)量發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)提供堅(jiān)強(qiáng)能源保障。隨著“一帶一路”加速推進(jìn)，“華龍一號(hào)”作為當(dāng)今最能代表中國(guó)高端制造業(yè)走向世界的國(guó)家名片之一，將以更高的標(biāo)準(zhǔn)、更優(yōu)的質(zhì)量、最好的性價(jià)比，征服全球核電市場(chǎng)。

（作者閆麗蓉系中國(guó)核科技信息與經(jīng)濟(jì)研究院工程師，張佳琦系副研究員）

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