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2007年,随着国家引进国际三代核电技术美国AP1000和法国EPR,并于2009年分别在三门核电站和台山核电站开工建设,华龙一号的前身CNP1000遭遇搁浅的危机。

由于种种原因,在一段历史时期内,各核电集团的研发各自为政,没有形成合力,也无法共享成功,有时甚至在国际项目上互相竞争。

在内外部形势发展变化之下,从2013年开始,为了抢占国际市场和整合国内核电资源,实现国家利益最大化,在国家能源局和国家核安全局的倡导下,中核、广核两大集团开始了一次史无前例的技术融合工作。从此,我国自主三代核电技术有了一个响亮的名字——“华龙一号

本文回顾这段不寻常的历史,或许这也是三代核电技术在中国不同命运的分水岭。

本文分5个部分,约5500字:

一、华龙一号前传

二、时来天地皆同力——华龙抓住了稍纵即逝的历史机遇

三、两强联手,三国演义形势发生深刻变化

四、科技创新是大国真正的倚天屠龙剑

五、华龙发展依然存在的软肋

|从华龙内部眺望苍穹(福清5号机组)

一、华龙一号前传

20世纪70年代,中国已经进行了30多次核试验,而核电站依然是零。在一次国际原子能机构会议上,某国向中国代表发难:中国连一座核电站都没有,不能算核大国

此话让从事核科学研究的科学家们汗颜。

1970年2月初,周总理听取了上海市关于缺电的汇报后说:“从长远看,要解决上海和华东用电问题,要靠核电。

又说:“二机部不能光是爆炸部,要搞原子能发电。

最初提出的设计方案是熔盐堆,而这项技术当时在美国尚处于研究阶段,实践证明这种技术的研究在当时也确实无法继续进行了。

1974年3月,中国第一座核电站的总设计师欧阳予受命向周恩来总理汇报新的压水堆方案,获得了总理的肯定,确定了30万千万级压水堆核电技术路线

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|神州风雨如晦的岁月,总理依然尽最大努力关注国计民生

然而围绕“728工程”建与不建又陷入反反复复的争论中,导致工程陷入欲罢不忍、欲干不能、举足不前的境况。

1974年,中国考察团赴法国考察后,向中央建议引进法国核电技术。这个意向确定后,有人就提出建议停止“728工程”,以免造成浪费。自主建设与引进的争论让决策层一时举棋不定。

1979年1月13日,谷牧副总理出面召集各方展开讨论。最终决定在国外的技术专利(即“引进”)没有拿到之前,“728工程”所开展的实验研究工作不宜草率下马,待短期内能从外国拿到专利最后再下决心。

青山遮不住,毕竟东流去,中国第一座核电站终于打破重重阻力迈开了建设步伐。

1981年11月,国务院批准了二机部30万千瓦核电站建设项目。

1983年6月1日,秦山工地土建施工开始。

1985年3月20日,秦山核电站工程正式开工。

1991年12月15日,首次并网发电。

1994年4月1日,投入商业运行。

二、时来天地皆同力——华龙抓住了稍纵即逝的历史机遇

中国核电自诞生之日起,长期为技术路线所困扰。尽管如此,国内的核电仁人志士一直企盼有一款拥有完全自主产权、可以与诸多核电强国同台竞争的机型。

“华龙一号”的研发设计之路,设计师们一直在砥砺前行,十余年先后经历了CNP1000、CP1000、HPR1000等多个技术研发阶段,始终没有放弃。

1997年中核集团旗下的设计研究院所创新性提出“177堆芯”概念和相关研究实验项目,命名为CNP1000,2005年6月完成初步设计和初步安全分析报告。

| 2015年5月7日,重要历史节点,华龙一号全球首堆FCD

2007年,随着国家引进国际三代核电技术美国AP1000和法国EPR,并于2009年分别在三门核电站和台山核电站开工建设,CNP1000遭遇搁浅的危机

但科研设计人员依然没有放弃,在分析彼此的优劣势后,确定了“177堆芯”“单堆布置”等22项重大技术改进,更名为CP1000,2010年,通过中国核能行业协会组织的同行专家评审,具备工程上马条件。

日本福岛核事故发生后,各国(包括中国)对核电技术提出了更高的要求和更高的标准。设计师们再次对CP1000的技术方案进行了升级,提出了以177堆芯和能动加非能动相结合安全系统为特征的HPR1000型号方案——“华龙一号”。

2014年,该方案通过了国内外权威机构的审查,一致认定“华龙一号”的成熟性、安全性和经济性满足国际上三代核电技术要求

二十余年的研发之路,尽管期间遭遇挫折颇多,且在与美国、法国等核电强国的技术竞争中也处于劣势,但科研设计人员始终没有放弃,不断完善和提升机组的安全性、先进性,他们一直坚信,在中国,总有一天,中国人自己的技术可以得到应用和推广。

现在回头来看,“华龙一号”真是生逢其时,踩对了点,抓住了历史机遇期,勇敢的上了一个台阶。理由有四:

一是“华龙一号”是福岛核事故之后,中国核工业人“化危为机”的产物。如果没有福岛核事故,中国不可能很快有三大创新理念的提出,不会有能动加非能动核电机组的问世。

二是中国雾霾的严重程度,和官吏腐败一样,已经影响到执政党的地位稳固。环境问题已演变成一个政治问题。核电以它特有的属性,特别是经过中国大陆20余台机组的成功运行,为保护环境作出了突出贡献,增强了国家发展核电的信心。“华龙一号”,则是中国核电自主创新的代表作。

三是我国2020年的核能建设规划,由于引进的三代机组建设严重拖期,导致目标无法实现。此时的“华龙一号”就成了呼之即出的幸运儿。

四是国家提出“一带一路”发展战略。在高科技领域,仅靠高铁唱主角显得单薄,而中国自主创造的百万千瓦级核电机组“华龙一号”,可以使“一带一路”上的大戏更多彩。

| 华龙首堆核岛钢衬里模块整体吊装开始

但由于种种原因,各核电集团的研发各自为政,没有形成合力,也无法共享成功,有时甚至在国际项目上互相竞争。为实现强强联合、优势互补,节省开发时间、抢占市场机遇,国家能源局和国家核安全局积极协调中核集团、中国广核集团开展技术合作。

2013年4月25日,国家能源局主持召开自主创新三代核电技术合作协调会,推动中核集团和中国广核集团在ACP1000和ACPR1000+技术基础上,联合开发自主三代核电技术“华龙一号”,主持推动技术融合工作。从此,我国自主三代核电技术有了一个响亮的名字——“华龙一号”。

经过近一年半的技术融合,2014年8月21~22日,国家能源局、国家核安全局在北京组织召开自主创新三代压水堆核电技术“华龙一号”总体技术方案专家评审会,正式评审通过了“华龙一号”总体技术方案,并提出尽快启动国内示范工程。

为实地察看“华龙一号”示范项目的准备情况,2014年9月19日,时任国家发改委副主任、国家能源局局长吴新雄视察福清核电项目,并对“华龙一号”下一步工作提出要求和指导意见。要求加强对“华龙一号”技术路线的安全性分析,认真做好建设工期和经济效益分析。

2014年11月3日,国家能源局正式批复福清5、6号机组采用“华龙一号”技术方案,标志着“华龙一号”核电技术正式进入工程实施阶段。防城港核电随后也获得类似批文。至此,“华龙一号”实现两地开花

在随后核准过程中,国家能源局和中咨公司都以项目为重,高效有序推进各项项目核准流程。国家核安全局及相关司、处都在不同场合、以不同方式表达了对“华龙一号”的支持。李干杰同志多次作出批示,刘华同志亲临各种评审现场,无论在“华龙一号”的技术融合过程中,还是科研试验过程中都给予了中肯客观的指导和帮助,更重要的是,这些工作为后续的正式评审打下了良好的基础。

在严格按照国家核安全法规和导则及国家核安全局管理程序的前提下,为加快福清5、6号机组的核安全审评工作,创新了核安全审评和核安全监督的工作思路,评审人员更是加班加点,不计个人得失,有力地推动建造许可证的相关颁证工作。

地方政府也是倾尽全力,推动“华龙一号”在福清落地。2014年6月20日和7月18日,福建省委书记尤权两次到福清核电视察,听取“华龙一号”国内示范项目——福清5、6号机组项目前期准备工作汇报。政府各部门为项目申请,主动作为、及时协调,使得项目政府支持性文件在短时间内全部取得。

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| 华龙首堆设备闸门套筒安装完成

三、两强联手,三国演义形势发生深刻变化

在技术融合之前,中核集团已开发出了具有自主知识产权的ACP1000三代核电技术,并努力实现出口。中广核集团开发的三代核电ACPR1000+核电品牌也正在积极开拓国际市场。

为了抢占国际市场和整合国内核电资源,实现国家利益最大化,在国家能源局和国家核安全局的倡导下,两大集团开始了一次史无前例的技术融合工作。

从2013年5月16日两大集团召开第一次会议开始到5月底,已召开3次会议。但遇到核心的技术问题时,融合变得异常艰难。在采用“177堆芯”的共识下,两大集团的技术人员对于“华龙一号”的关键技术参数尚存较大分歧。

在关键时刻,两大集团领导高瞻远瞩、顾全大局,多次当面沟通,对融合工作作出具体指导。

从2013年8月开始,两大集团专家组进行了8轮充分技术交流,在核电技术安全性、成熟性、先进性和经济性等方面达成一致,形成了“华龙一号”总体技术方案,并共同编制完成了《自主创新三代压水堆核电技术“华龙一号”总体技术方案》报告。

2013年9月5日,两大集团《“华龙一号”技术合作协议》正式签署。

2013年9月25日,两大集团联合向国家发改委报送了《关于中核、中广核“华龙一号”自主三代核电技术的请示》。

2014年5月9日,两大集团联合向国家核安全局报送了《关于对“华龙一号”自主三代核电技术总体技术方案进行评估的请示》。

2014年8月21~22日,“华龙一号”总体技术方案获得评审通过,两大集团签署了《关于自主三代百万千瓦核电技术“华龙一号”技术融合的协议》。

“华龙一号”总体技术方案融合取得了很好的成果,体现了方案的总体技术特征,并为后续发展保留了空间。

“华龙一号”的方案融合,真正是“双赢”,有助于全面落实国家核电发展规划,并对实施核电“走出去”战略具有重大意义。

不得不说,也对AP1000的发展产生了存量竞争的侵蚀影响。

四、科技创新是大国真正的倚天屠龙剑

11月27日00时41分,华龙一号全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。

人民日报专门给了版面,指出这标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列,这对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义,同时也进一步增强了“一带一路”沿线国家对华龙一号的信心。

回顾历史,为了突破核电发展长期受制于人、不能出口的困局,科研人员在CNP600“121堆芯”、CPR1000“157堆芯”的基础上,经过10多年攻坚克难,自主创新地开发出了“177堆芯”,为出口扫清了障碍。

“华龙一号”研发立足于我国核电发展30年的技术基础,是我国核工业长期发展的积累和沉淀,是几代核工业科研人员的毕生心血和智慧结晶。

| 华龙首堆核岛里的焊接火花

“华龙一号”定位为满足三代核电技术安全指标要求,技术方案兼顾了安全性、成熟性、经济性,采用能动与非能动相结合的先进设计理念,充分利用我国压水堆核电站设计、建造、调试和运行的科研成果和成功经验,以成熟技术方案为基础,包括“177堆芯”、“单堆布置”、“双层安全壳”、“60年设计寿期”等为代表的22项重大技术改进,在提高机组安全性和经济性的同时,形成了该方案的核心技术和自主知识产权,在设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等领域,获得了743项专利,104项软件著作权。

2014年12月5日,作为“华龙一号”的基础机型之一——ACP1000通过了国际原子能机构(IAEA)反应堆通用审查(GRSR)。

“华龙一号”所做的改进,在中国多年的核电发展中是具有革命性意义的,真正具有创新意义,进一步提高了堆芯设计安全裕量,优化安全系统配置,提高了电厂应对设计基准事故的能力;考虑了比较完善的超设计基准事故和严重事故预防与缓解措施;进一步提高了机组经济性;满足了核电“走出去”的战略要求,完全具备了在国际平台上与核电强国同台竞争的实力。

五、华龙发展依然存在的软肋

“华龙一号”虽然有自身的各种比较优势,有成为中国高科技名牌的雄厚实力,但也有其软肋。为此有必要从两方面予以重视:

1.能否形成批量化并进一步降低成本。

中国有完整的相配套的核产业体系,以及实力雄厚的研发团队和平台,60年矢志不渝的人才队伍,30年不间断进行核电建设的建安施工队伍,国内如上海、哈尔滨、四川等几个重大设备研发生产基地。

这些,都是“华龙一号”成本自信的有利因素。也是在三代堆落地的初始阶段,能够笑傲AP1000的重要原因。

根据纸面估算,“华龙一号”在国内的建造价仅为引进机组的60%,甚至更低;华龙走出去与其它国家同类机组相比,造价大体也是60%左右。

但一个产品从问世到最后完善、成熟、提升、固化必须有一定的生产量。中国的高铁、航天、航空就是因为其科技产品批量化生产后才形成了今天的发展态势。

“华龙一号”面向国内外两个市场,只有在国内形成规模,才会在国际市场有很强的话语权,才会进入与俄、法、美等能一比高下的主流市场。

| 华龙首堆穹顶吊装

2.强化协调机制。

“两弹一艇”的成功,其中有一条最重要的经验是中央建立了强有力的协调机构——专委会。现在人们一想起来60年代的核工业创业史,都是能跟聂帅、总理、主席热线挂钩的,是与高层强相关的。

两弹一星精神是什么?“热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于攀登”。其中的“大力协同”,离不开高层的重视和推动。

| 华龙一号的盛世美颜

我国自主百万千瓦机组十余年迟迟不能问世,最重要的原因之一是碎片化的管理体制。核工业的许多涉及行业发展的重大项目迟迟不能有突破性发展,与当今管理体制不无关系。

因此,“华龙一号”要成为中国名牌,要在“一带一路”上走得稳、走得好、走得快,国家有必要成立国家核电发展协调指导机构,强化对核能企业的指导,让企业不再因众多政府部门接口而疲于公关,做无效功。

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