“當(dāng)時,我國國內(nèi)唯一的一座已經(jīng)運(yùn)行的自主設(shè)計核電站——秦山核電站的功率只有300兆瓦,國內(nèi)核電設(shè)計、建造1000兆瓦核電站的經(jīng)驗不足?!敝袊藙恿ρ芯吭O(shè)計院ACP1000項目總設(shè)計師劉昌文坦言,“怎么辦?帶著夢想向前走!中國百萬千瓦核電站的自主創(chuàng)新之路,這一走就是十多年。”
十年辛苦不尋常!因為自主核電站設(shè)計是復(fù)雜系統(tǒng)工程,涉及幾百個系統(tǒng),光設(shè)計圖紙就有幾萬張,每更改一個數(shù)據(jù),牽一發(fā)而動全身,都可能意味著重新進(jìn)行新一輪的分析計算。比如,ACP1000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(jìn)行清理、討論、確認(rèn),提出改進(jìn)措施,進(jìn)行理論計算。中核集團(tuán)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(bǔ)水既要足夠又不能過多”等,他們進(jìn)行了一百多種方案的理論計算,終于攻關(guān)。在ACP1000的研發(fā)中,類似這樣的例子還有很多。
到2009年年底,中核集團(tuán)已經(jīng)完成了CP1000示范工程福清5、6號初步設(shè)計。2010年1月,中核集團(tuán)在CP1000的基礎(chǔ)上啟動ACP1000重點(diǎn)科研專項研發(fā)。日本福島核事故后,中核集團(tuán)按照最新法規(guī)要求,對ACP1000進(jìn)行了改進(jìn),完成了頂層方案的設(shè)計。
與此同時,中國廣核集團(tuán)(簡稱“中廣核”)也在自主研發(fā)三代核電技術(shù)。自2005年以來,中廣核在法國引進(jìn)的百萬千瓦級堆型——M310型的基礎(chǔ)上,也開展了自主研發(fā)的歷程,通過多項技術(shù)改進(jìn),從CPR1000發(fā)展到CPR1000+技術(shù),再到最終的ACPR1000+技術(shù)。
日本福島核事故后,國際社會、中國政府部門和社會公眾對核安全提出了更高的要求和期望?!霸齑龊!钡暮穗姟白叱鋈ァ睉?zhàn)略升級為國家戰(zhàn)略。將中核ACP1000和中廣核ACPR1000+技術(shù)進(jìn)行融合的設(shè)想被提出,并由國家能源局牽頭,召集雙方領(lǐng)導(dǎo)專門召開協(xié)調(diào)會,商議將兩家技術(shù)進(jìn)行合并,具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電品牌“華龍一號”呼之欲出。
采用世界最高安全要求和最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
到2013年,中核集團(tuán)ACP1000和中廣核ACPR1000+技術(shù)都已經(jīng)相對成熟,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,“華龍一號”的研發(fā)很快獲得突破。
中核集團(tuán)“華龍一號”總設(shè)計師邢繼介紹:“按照最終確定的融合方案,‘華龍一號’采用ACP1000技術(shù)和177堆芯,燃料采用中核集團(tuán)開發(fā)的CF自主品牌。在設(shè)計創(chuàng)新上,‘華龍一號’提出‘能動和非能動相結(jié)合’的安全設(shè)計理念,設(shè)計了雙層安全殼,安全和性能指標(biāo)達(dá)到了國際三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平。一旦發(fā)生事故,能夠保證堆芯安全,帶出堆芯熱量。而且通過電力驅(qū)動等方式循環(huán),可以達(dá)到冷卻效果。即便在電源等動力源喪失時,依靠自然循環(huán),也可以達(dá)到冷卻目的?!?/p>
中國工程院院士、核反應(yīng)堆及核電工程專家葉奇蓁介紹:“總的來說,‘華龍一號’有兩個突出優(yōu)勢:首先是在安全性上達(dá)到了‘福島事故’后國家核安全局提出的新的核安全目標(biāo)和需求,滿足國際最高的要求。其次是‘華龍一號’采用的技術(shù),都是經(jīng)過實踐考驗的成熟技術(shù),降低了核電站在建設(shè)工期和質(zhì)量上的風(fēng)險?!?/p>
中核集團(tuán)新聞發(fā)言人潘建明接受記者采訪時說:“為了給‘華龍一號’貼上‘完整自主知識產(chǎn)權(quán)’的標(biāo)簽,中核集團(tuán)先后開展了54項科研課題,與64家國內(nèi)外大學(xué)、科研院所和相關(guān)企業(yè)開展了117項合作,并已在海外市場開發(fā)的目標(biāo)國進(jìn)行專利布局,國內(nèi)自主研制的核電設(shè)備能夠滿足國內(nèi)外工程所需,國產(chǎn)化水平高,至少在85%以上?!?/p>
2014年8月,國家能源局組織我國43位院士專家,對三代核電“華龍一號”總體技術(shù)方案進(jìn)行評審。專家組一致認(rèn)為:“華龍一號”以“177組燃料組件堆芯”和“三個實體隔離的安全系列”為主要技術(shù)特征,采用世界最高安全要求和最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),滿足國際原子能機(jī)構(gòu)的安全要求,實現(xiàn)了集成創(chuàng)新。
2014年12月,中國自主三代核電技術(shù)ACP1000在維也納接受并通過了國際原子能機(jī)構(gòu)反應(yīng)堆通用設(shè)計審查,這有利于“華龍一號”自身設(shè)計的完善和優(yōu)化,對提高中國自主核電品牌的國際競爭力以及國際化水平將產(chǎn)生積極影響,意味著中國核電開啟了“造船出?!钡男聲r代。
“走出去”,中國核電準(zhǔn)備好了
現(xiàn)在,凝聚著中國核工業(yè)人智慧與心血的“華龍一號”,和高鐵一起,成了走出國門的“中國高技術(shù)”的拳頭品牌。
記者了解到,目前,中核集團(tuán)和中廣核目標(biāo)示范工程前期準(zhǔn)備工作進(jìn)展良好,具備開工條件,除了福清5、6號機(jī)組,廣西防城港核電廠二期3、4號機(jī)組也將采用“華龍一號”的技術(shù),國內(nèi)示范工程計劃2020年底建成,而且“華龍一號”將在國外落地。
中核集團(tuán)介紹,中國核電“走出去”,已經(jīng)準(zhǔn)備好了?!叭A龍一號”能夠確保不侵犯國外核電公司的知識產(chǎn)權(quán)。此外,作為核電出口的必要支撐,經(jīng)過多年研發(fā),中核集團(tuán)的核燃料產(chǎn)業(yè)也完全具備出口能力。
“‘華龍一號’是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的、中國的三代百萬千瓦級核電技術(shù)。它將在國內(nèi)外分別落地,標(biāo)志著我國核電走出去戰(zhàn)略獲得重大突破,國內(nèi)國際兩個市場前景廣闊?!敝袊斯I(yè)集團(tuán)公司董事長孫勤充滿信心地說。