盛安陵

自2013年以來，無論在莫斯科國際核工展，還是北京國際核工展等展會，“華龍一號”似乎橫空出世，突然闖入人們的視野。特別是2014年11月3日，國家能源局對福建省發(fā)改委、中核集團(tuán)的請示報(bào)告發(fā)出復(fù)函，同意福建福清5、6號機(jī)組工程調(diào)整為“華龍一號”技術(shù)方案，這是繼8月份通過國家能源局、國家核安全局牽頭組織的專家評審后，“華龍一號”再次成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

一般而言，一種新型核電技術(shù)研發(fā)成功都需要數(shù)年甚至數(shù)十年，而只在核電技術(shù)舞臺上活躍不滿兩年時間的“華龍一號”，為什么能夠扛起我國自主三代、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電大旗？它的身世之謎是什么？它擁有哪些先進(jìn)的理念和技術(shù)，讓國人引以為傲……

為揭開籠罩在“華龍一號”的神秘面紗，記者先后走訪承擔(dān)其設(shè)計(jì)、研發(fā)工作的科研單位——中國核動力研究設(shè)計(jì)院、中國核電工程有限公司等科研基地，探尋其背后的故事。

從無到有

1997年，一個靜謐的午后，在中國核動力研究設(shè)計(jì)院老基地一棟辦公樓里，一陣陣激烈的爭論聲充斥著整個樓道。原來，十幾個技術(shù)人員正聚集在一間辦公室里，討論著中國自主百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)。

或許那時，他們誰也沒有預(yù)料到，這就是“華龍一號”孕育17年的起點(diǎn)。

核動力院承擔(dān)著“華龍一號”反應(yīng)堆及一回路設(shè)計(jì)工作，了解“華龍一號”“心臟”的誕生，必然以這里為起點(diǎn)。長期擔(dān)任核電工程項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人的核動力院科技委副主任、原副院長張森如說，早在1996年，原國家計(jì)委在上海組織召開關(guān)于核電發(fā)展的研討會，提出國家發(fā)展核電的方向不再是60萬千瓦級，而是100萬千瓦級。這促使大家萌發(fā)了自主研發(fā)百萬千瓦級核電技術(shù)的念頭。

當(dāng)時恰逢嶺澳核電站二期正走自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主建造、自主運(yùn)營的建設(shè)路線，規(guī)劃建設(shè)兩臺百萬千瓦級壓水堆核電機(jī)組。據(jù)張森如介紹，為拿下嶺澳核電站二期工程，核動力院在秦山二期60萬千瓦核電技術(shù)（CNP600）的基礎(chǔ)上，開發(fā)了百萬千瓦壓水堆核電技術(shù)CPR1000。CPR1000在換料周期、設(shè)計(jì)壽命、數(shù)字化儀控、專設(shè)安全系統(tǒng)優(yōu)化等方面進(jìn)行了25項(xiàng)改進(jìn)。在CNP600、CPR1000的基礎(chǔ)上，中國第二代核電技術(shù)逐漸定型并取得了驕人的戰(zhàn)績，相繼運(yùn)用于浙江秦山二期擴(kuò)建兩臺機(jī)組、廣東嶺澳二期兩臺機(jī)組、遼寧紅沿河一期四臺機(jī)組、福建福清一期兩臺機(jī)組、浙江方家山兩臺機(jī)組、廣東寧德兩臺機(jī)組、廣東陽江兩臺機(jī)組、海南昌江兩臺機(jī)組的設(shè)計(jì)。遺憾的是，CNP600、CPR1000均是法國進(jìn)口機(jī)型M310的改進(jìn)型，在堆芯設(shè)計(jì)，特別是在燃料元件設(shè)計(jì)制造技術(shù)上，不具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，不能實(shí)現(xiàn)出口。

為了突破核電技術(shù)發(fā)展長期受制于人、不能實(shí)現(xiàn)出口的困局，振興國內(nèi)裝備制造業(yè)。從1997年開始，核動力院在CNP600“121堆芯”、CPR1000“157堆芯”的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新地提出“177堆芯”的概念，功率確定為100萬千瓦，機(jī)型確定為 CNP1000，隨后開展了主參數(shù)論證、概念設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)、模擬初步設(shè)計(jì)、工程初步設(shè)計(jì)，完成了反應(yīng)堆整體水力模擬試驗(yàn)、反應(yīng)堆堆內(nèi)構(gòu)件流致振動試驗(yàn)等一系列關(guān)鍵性驗(yàn)證性試驗(yàn)。2005年10月，國家環(huán)?？偩趾税踩行膶Α禖NP1000核電廠初步安全分析報(bào)告》進(jìn)行了預(yù)審評。審評認(rèn)為：CNP1000設(shè)計(jì)比國內(nèi)同類核電技術(shù)在安全方面的設(shè)計(jì)更加全面和周到，將CNP1000核電技術(shù)定位于“二代改進(jìn)型”核電技術(shù)是準(zhǔn)確和符合實(shí)際的，經(jīng)局部設(shè)計(jì)改進(jìn)后具備上工程的條件。

后由于國家引進(jìn)AP1000技術(shù)，為給引進(jìn)三代核電技術(shù)預(yù)留更多的廠址，CNP1000未能上工程。直至2007年4月，中核集團(tuán)公司將CNP1000更名為CP1000，在前期研發(fā)工作的基礎(chǔ)上，開展了CP1000工程總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)工作，同時開展了概率安全分析、重大設(shè)計(jì)方案研究及初步安全分析報(bào)告編制工作，并在2010年4月，通過中國核能行業(yè)協(xié)會組織的國內(nèi)專家審查，獲得業(yè)界認(rèn)可，完全具備上工程的所有條件。2011年，國家核安全局已經(jīng)受理以福清核電5、6號為項(xiàng)目背景CP1000安全審評工作，第一次初步安全分析報(bào)告對話會在同年2月28日、3月1日兩天召開。此時，福清現(xiàn)場負(fù)挖已經(jīng)啟動，預(yù)計(jì)當(dāng)年年底實(shí)現(xiàn)福清5號機(jī)組澆灌第一罐混凝土。

正當(dāng)大家期待我國自主百萬千瓦級核電就要落地成為現(xiàn)實(shí)時，2011年3月11日，日本福島核事故發(fā)生。國務(wù)院提出，今后國內(nèi)新建核電站必須以世界最高安全標(biāo)準(zhǔn)來審查，并滿足第三代核電技術(shù)要求，代表中國二代核電技術(shù)發(fā)展最高水準(zhǔn)的CP1000再次擱淺。

為應(yīng)對世界核電形勢變化，中核集團(tuán)啟動核電技術(shù)重點(diǎn)科技專項(xiàng)，在CP1000工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，消化吸收引進(jìn)的三代核電技術(shù)，充分考慮日本福島核事故后的經(jīng)驗(yàn)反饋，依據(jù)國家最新核安全法規(guī)要求，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)ACP1000。ACP1000被視為中核集團(tuán)占領(lǐng)核電技術(shù)制高點(diǎn)的重要標(biāo)志性工程，肩負(fù)著帶動核電相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)提升、實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用、真正樹立我國自主核電品牌、實(shí)現(xiàn)核電“走出去”目標(biāo)的使命?；诖饲笆嗄甑难邪l(fā)基礎(chǔ)，6個月完成了ACP1000頂層設(shè)計(jì)方案，并通過專家評審。“按正常推進(jìn)，頂層設(shè)計(jì)方案需要1年到1年半的時間。雖然時間壓縮得很短，但是工作的過程充滿了自信和希望?！敝袊穗姽こ逃邢薰続CP1000出口項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)理張翔宇說。

2013年4月，在國家能源局和國家核安全局的指導(dǎo)下，為步調(diào)一致?lián)屨紘H核電市場，在ACP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，中核集團(tuán)和廣核集團(tuán)將各自的百萬千瓦級技術(shù)進(jìn)行融合，形成我國自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌的三代核電技術(shù)“華龍一號”。

“十多年的自主創(chuàng)新之路，‘華龍一號經(jīng)歷了諸多‘從無到有的突破，相當(dāng)曲折，前方的路布滿荊棘，我們依舊選擇最初的那份堅(jiān)守，在堅(jiān)守中不斷壯大、提高自己的技術(shù)水平，更加自信地推動我們的夢想向現(xiàn)實(shí)加速前行?！敝泻思瘓F(tuán)“華龍一號”總設(shè)計(jì)師、中國核電工程有限公司副總經(jīng)理兼總工程師邢繼如此表述這段曲折的夢想之路。

創(chuàng)新之路

十七年研發(fā)歷程，寥寥千言，意猶未盡，總感覺缺少點(diǎn)什么？那就是，沒有為那些致力我國自主三代核電研究貢獻(xiàn)智慧和青春的平凡科研工作者留下只言片語。

在“華龍一號”的研發(fā)中，中國核動力研究設(shè)計(jì)院的劉昌文承擔(dān)了本院“華龍一號”總設(shè)計(jì)師的任務(wù)，對他而言，有一件事記憶猶新，如鯁在喉。在福島事故前，為爭取CP1000盡快實(shí)現(xiàn)福清5、6號機(jī)組上工程，核動力院考慮從美國西屋公司購買蒸汽發(fā)生器。然而，西屋公司設(shè)置很多條件，其中有一款大意是在國外核電市場，CP1000不能與AP1000競爭。

“核心技術(shù)掌握在別人手里，命運(yùn)就掌握在別人手里。我們咬緊牙攻關(guān)，也要開發(fā)屬于自己的拳頭產(chǎn)品。”劉昌文對核動力院院長羅琦在核電工作會上的講話至今記憶猶新。后來，核動力院自籌經(jīng)費(fèi)成功地研發(fā)了蒸汽發(fā)生器，并為此完成了四項(xiàng)工程驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。

顯然，翻版別人的設(shè)計(jì)，是不能讓中國從核電大國變成核電強(qiáng)國的！只有搞自主化，實(shí)現(xiàn)自主品牌，才能獲得國際認(rèn)可，實(shí)現(xiàn)“走出去”。

為此，科研人員也是朝著這個方向努力的。

為“華龍一號”安全性能滿足三代要求，在對反應(yīng)堆薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理時，為將事故后操縱員不干預(yù)時間由10分鐘提高到30分鐘，課題組攻關(guān)人員對各種假想事故的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理，提出改進(jìn)措施，進(jìn)行理論計(jì)算，如此反復(fù)上百遍，不厭其煩，白天晚上連軸轉(zhuǎn)，一點(diǎn)點(diǎn)向前推進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)攻克。

為能夠最真實(shí)模擬蒸發(fā)器二次側(cè)非能動余熱排除系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)人員采用1：1比例，近60米的臺架高聳云端，近20米的蒸發(fā)器U型管模擬，可謂煞費(fèi)苦心。

科學(xué)研究是枯燥的，但同時也是緊張并富有挑戰(zhàn)性的。不少科研人員，上有老下有小，小孩生病、老母親又生病，醫(yī)院、辦公室兩地不停地來回跑。劉昌文說：“這樣的例子很多。每次看見他們一副身心疲憊的樣子，晚上還要繼續(xù)加班，心很酸，對不起他們?！?/p>

“華龍一號”曲折發(fā)展，他們都不離不棄，為什么？一個國家要想實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越，光靠引進(jìn)是行不通的，因?yàn)殛P(guān)鍵技術(shù)是買不來的，只有靠創(chuàng)新，才能讓中國在世界核電舞臺上擁有寶貴的一席，才能由核大國邁進(jìn)核強(qiáng)國。

為此，他們一直走在自主創(chuàng)新的路上。