在位于中核工程公司的核電展廳里，中國工程院院士、核反應(yīng)堆及核電工程專家葉奇蓁向編輯部一行逐一詳細介紹著核電站相關(guān)裝備，如數(shù)家珍。年近九旬的他依然神采奕奕，且平易近人，交流起來讓人感到特別的親和力。

采訪當天是4月15日，正值葉奇蓁院士擔任總設(shè)計師的我國首個國產(chǎn)化大型商用核電站——秦山核電二期1號機組安全商運20年。至此，秦山核電二期工程運行業(yè)績處于世界核電行業(yè)先進水平，走出了一條核電自主發(fā)展的路子，也為助力碳達峰碳中和作出了積極貢獻。

1955年，黨中央作出發(fā)展我國原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策，中國核工業(yè)就此發(fā)軔。

短短不到70年，中國的核工業(yè)可以走多快?

也許，50多年前的“兩彈一艇”會告訴你，30年前的秦山核電站“零的突破”會告訴你，2022年國內(nèi)外成功商運的“華龍一號”會告訴你。

葉奇蓁院士將一生投入到發(fā)展我國核工業(yè)事業(yè)中。2005年1月，以他為總設(shè)計師的秦山600MW核電站設(shè)計與建造榮獲國家科學技術(shù)進步獎一等獎。在國產(chǎn)化的重大跨越進程中，以葉奇蓁為代表的中國核電人以自立自強的堅定信念，集中攻關(guān)，努力掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，走出了一條發(fā)展民族核電的大道。

從電力到核能“轉(zhuǎn)身”，投入就是一輩子

核電是安全、高效、清潔、低碳的能源，可在降低碳排放、推動能源轉(zhuǎn)型、服務(wù)社會經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。

回望來路，我國核工業(yè)人白手起家、篳路藍縷，從成功研制“兩彈一艇”到整個核工業(yè)的順利轉(zhuǎn)型，從國產(chǎn)化的重大跨越到核電站的成功出口，中國核工業(yè)與時代同步伐、與國家共命運，葉奇蓁的職業(yè)生涯也一路參與和見證了我國核工業(yè)體系的起步和完善。

1934年出生的葉奇蓁，讀書期間正值中國進入經(jīng)濟建設(shè)階段。“經(jīng)濟建設(shè)很重要的一個基礎(chǔ)就是能源電力，于是我選擇進入交通大學(上海交通大學前身)電力工程系?！彼麑庉嫴恳恍谢貞浀?。

1955年，黨中央作出發(fā)展我國原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策的當年，21歲的葉奇蓁從交通大學畢業(yè)。次年，品學兼優(yōu)的他被組織選派去蘇聯(lián)莫斯科動力學院，主攻長距離輸電技術(shù)，并于1960年在蘇聯(lián)莫斯科動力學院獲電力系統(tǒng)專業(yè)副博士學位。

核工業(yè)體系起步初期，學成歸國的葉奇蓁被分配到了二機部(第二機械工業(yè)部)，開始了他和中國核工業(yè)的不解之緣。“一開始很疑惑，我學電的，到機械工業(yè)部來干什么?當時只知道我們到崗分批的部門是搞控制系統(tǒng)的，但不知道我們是要搞反應(yīng)堆的控制系統(tǒng)。”

從電力控制進入核能控制這個新領(lǐng)域，研究對象從電網(wǎng)轉(zhuǎn)移到核反應(yīng)堆，葉奇蓁和同事們面臨著面對蘇聯(lián)專家撤走后留下的一個個極為棘手的問題。在嚴峻艱苦的條件環(huán)境下，他和同事們埋頭學習，研究反應(yīng)堆原理，反應(yīng)堆控制原理、研讀運行規(guī)范書、事故處理規(guī)范書，一步步在摸索中掌握了反應(yīng)堆的運行調(diào)試技術(shù)。

從20世紀60年代到80年代，葉奇蓁一直都在從事十分保密的核反應(yīng)堆設(shè)計、研究、建造、調(diào)試啟動工作。參與設(shè)計我國生產(chǎn)、發(fā)電兩用堆，后又組織編制了秦山核電一期工程的計劃網(wǎng)絡(luò)，積累了豐富的核電設(shè)計經(jīng)驗。

秦山二期：在“年齡斷層”上，打造出首座商用核電站

隨著我國核工業(yè)體系日臻完善，核能發(fā)展提上日程。1970年2月，國家在研究解決上海缺電問題指出，解決上海和華東地區(qū)的用電問題，要靠核電。二機部要和平利用核能，搞核電站。

1985年3月，秦山核電站澆灌第一罐混凝土，從此，中國拉開了核電建設(shè)的序幕。1986年前后，面對華東電力日趨緊張的情況，中央決定再建設(shè)兩座大型商用核電站——秦山二期。

正在核工業(yè)計算機研究所擔任所長的葉奇蓁接到新任務(wù)——擔任秦山二期工程總設(shè)計師，全面負責工程建設(shè)的技術(shù)工作。

在我國核電歷史上，秦山核電站和秦山二期有著特殊的地位。秦山核電站是我國大陸第一座自主設(shè)計、自主建造、自主運營的核電站，標志著我國和平利用核能邁出新步伐。1991年12月15日，秦山核電站成功并網(wǎng)發(fā)電，實現(xiàn)中國大陸核電“零”的突破，被譽為“國之光榮”。

而秦山二期工程，首次按照國際先進核電站建造標準，不經(jīng)過原型階段，直接建設(shè)的60萬千瓦級商用核電站。秦山二期完全由我國自行設(shè)計建造，并達到了當時國際同類核電站的先進技術(shù)水平。憑借著特有的鉆研精神，加之對各類經(jīng)驗的總結(jié)、吸收、創(chuàng)新，秦山二期依靠自主設(shè)計，實現(xiàn)了由30萬千瓦原型堆到60萬千瓦標準化商用堆的歷史性跨越。最終，通過科研攻關(guān)、技術(shù)引進、合作制造等方式，秦山二期總計55項關(guān)鍵設(shè)備中的47項實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

2012年，秦山二期第4號機組全面建成并投入使用。前后歷經(jīng)20余年，秦山二期工程終于畫上了一個圓滿的句號。

“功以才成，業(yè)由才廣。”人才是干事創(chuàng)業(yè)的關(guān)鍵資源，作為科技高地的核電事業(yè)尤為如此。

“秦山二期建在‘斷層’上，不是地質(zhì)斷層，而是年齡斷層。”葉奇蓁回憶道，承擔項目時，他52歲，由于西方國家對中國的制裁，秦山二期的建設(shè)方針從中外合作設(shè)計到自主設(shè)計，正式開工時葉奇蓁已經(jīng)60歲。第一批出生于30、40年代的核電人年近退休，80年代大學畢業(yè)的年輕團隊還沒完全成長起來獨當一面，怎么辦?

“我們一定要充分保護好、利用好、發(fā)揮老同志的作用，抓緊時間努力培養(yǎng)年輕人。”葉奇蓁介紹，無論在設(shè)計還是在設(shè)備制造、工程實踐、安裝驗收中，葉奇蓁和“老同志”們把任務(wù)分給年輕人鉆研，并帶領(lǐng)年輕人深入?yún)⑴c國外咨詢、采購談判等環(huán)節(jié)中，從實踐中經(jīng)風雨、見世面、獲真知、成真才。

刀在石上磨，人在事上練。秦山二期建設(shè)過程中，年輕人相當一部分剛從大學畢業(yè)，實實在在壓了擔子去鍛煉，每個人在不同的崗位上都承擔責任，鍛煉和培養(yǎng)了一批優(yōu)秀的技術(shù)和管理人才。那些當年匯聚到中國核電發(fā)源地的年輕人們，如今又散落到了各個核電站，在各個崗位為中國核電發(fā)展貢獻力量。

不讓別人“卡脖子”，技術(shù)裝備“挺腰板”

核電是戰(zhàn)略高科技產(chǎn)業(yè)，是大國必爭之地，關(guān)鍵核心技術(shù)要不來、買不來、討不來。我國核電發(fā)展遵循“以我為主，中外合作”的方針。以核電為標志，中國核工業(yè)不斷向自主化邁進。

2018年，習近平總書記在中國一重視察其為“華龍一號”制造的蒸發(fā)器管板等核電產(chǎn)品展示后強調(diào)指出，制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展是我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重中之重，是一個現(xiàn)代化大國必不可少的。

舉大事，必有所資。中核集團黨組書記、董事長余劍鋒介紹，從秦山到福清，我國核電從技術(shù)上“一窮二白”起步，到自主設(shè)計、建設(shè)百萬千瓦級核電站，我國已成為世界上少數(shù)幾個具有完整的核工業(yè)體系的國家之一，并在此基礎(chǔ)上形成了完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)了核電的規(guī)?；l(fā)展。

從1995年開始，我國陸續(xù)建成了秦山核電二期、三期，嶺澳一期以及田灣等核電機組，在這一階段中，我國采取了開放、合作的方針，又從法國、美國引入和吸收了最新的核電技術(shù)，博采眾長。

核電國產(chǎn)化，技術(shù)、人才、裝備缺一不可。作為“大國重器”的核電裝備國產(chǎn)化重要性不言而喻。

葉奇蓁深度參與了核電設(shè)備國產(chǎn)化的相關(guān)工作?！捌鸩揭潦迹诵募夹g(shù)沒有，制造業(yè)的裝備也很差，所以一步上去相當難?！彼貞浀馈?/p>

2007年，國家發(fā)布《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005—2020年)》，采取“以我為主、中外合作”的方針。我國核工業(yè)開啟引進消化吸收再創(chuàng)新模式，通過與西方先進核電國家合作，推動實現(xiàn)先進壓水堆核電站工程設(shè)計、設(shè)備制造、工程建設(shè)、運營管理的自主化，形成我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型核電技術(shù)體系。

大連一重的核島壓力容器，東方電氣的蒸汽發(fā)生器，上海電氣的堆內(nèi)構(gòu)件、驅(qū)動機構(gòu)、大連起重機廠的環(huán)吊、哈電的汽輪發(fā)電機組，富拉爾集一重的大型鑄鍛件、寶銀的U形傳熱管……在展廳里，葉奇蓁向編輯部一行如數(shù)家珍地介紹著國產(chǎn)化產(chǎn)品性能和用途。

秦山一期到秦山二期，機組功率從30萬千瓦提升至60萬千瓦，而是由此帶來的反應(yīng)堆堆芯、主回路系統(tǒng)布置以及相關(guān)輔助系統(tǒng)等多方面變化，復(fù)雜程度大大增加。

當時國內(nèi)核電裝備設(shè)計與制造水平依然相對落后。葉奇蓁清晰地記得，當時引進自美國的汽輪機葉片已采用了先進的三維設(shè)計，而國內(nèi)哈爾濱汽輪機廠等企業(yè)的汽輪機葉片生產(chǎn)仍停留在木制模具、手工打造階段。最終，哈爾濱汽輪機廠通過對引進技術(shù)的消化、吸收、創(chuàng)新，裝備提升，制造出了我國首臺600MW級核電汽輪機;目前哈汽的裝備已實現(xiàn)更新?lián)Q代了，整個車間排滿了數(shù)控機床，有三軸的、五軸的。

改革開放初期，中國大功率火電機組只能依靠國外進口。80年代初期，中國東方電氣集團自主研制的第一臺30萬千瓦汽輪機在廠內(nèi)一次試車成功，被譽為“爭氣機”。然而，與常規(guī)的火電汽輪機、發(fā)電機相比，核電機組飽和參數(shù)低，蒸汽流量大，因此核電機組不能“照搬”火電設(shè)備。

“我們的核電制造之路是從為外國公司打工開始的，那時我們只是‘配角’。”時任東方電氣(廣州)重型機器有限公司總經(jīng)理王宏曾幽默地比喻道。借助嶺澳一期、二期，東方重機獲得了寶貴的引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的機會與經(jīng)驗，實現(xiàn)了從“配角”到“主角”的轉(zhuǎn)換。我國先后創(chuàng)造性地了生產(chǎn)制造了1000MWe核電機組等八個“國產(chǎn)首臺”。核電裝備用于為嶺澳二期、紅沿河、寧德、陽江、海陽等核電站。如今，東方電氣已能生產(chǎn)全球單機容量最大的175萬千瓦核電汽輪機，以及為“華龍一號”全球首堆提供核島蒸汽發(fā)生器。

核電泵閥是核電站中使用數(shù)量較多的承壓設(shè)備和介質(zhì)輸送控制設(shè)備，連接核電站中數(shù)百個系統(tǒng)，對于核電站運行必不可少。

中國通用機械工業(yè)協(xié)會主席團主席隋永濱在2016年召開的核電泵閥質(zhì)量工作座談會上指出，在核電泵閥國產(chǎn)化的進程中，每個企業(yè)都肩負著中國裝備制造振興的使命，責任重大。不能因為個別企業(yè)的質(zhì)量問題，影響中國核電裝備制造業(yè)的聲譽。時任國家能源局科技裝備司副司長黃鸝亦強調(diào)，企業(yè)要有緊迫感和危機感，必須以過硬的產(chǎn)品鞏固國產(chǎn)化成果。

在這個具有深遠意義的國產(chǎn)化推動座談會上，黃鸝要求核電泵閥26家制造企業(yè)以紅頭文件加蓋公章及公司一把手領(lǐng)導(dǎo)簽字形式為產(chǎn)品質(zhì)量做出承諾，再通過主流媒體向社會和用戶單位公布，以示制造業(yè)保證自主研發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量的決心和信心。

近年來，核電泵閥企業(yè)與業(yè)主單位聯(lián)合，在關(guān)鍵核級閥門研發(fā)上取得了可喜進展，國產(chǎn)化率基本做到百分之百。

除了設(shè)備難題要攻克，核電裝備的材料也十分重要。其中，690U形管是核電站蒸汽發(fā)生器的核心部件，在有效“換熱”的同時起到放射性隔離防護“屏障”作用，因此690U形管必須具備耐壓、耐高溫、耐腐蝕和良好的導(dǎo)熱性能，材料和制造工藝要求極高。

我國核電用690 U型管此前長期處于相關(guān)發(fā)達國家技術(shù)封鎖與市場壟斷之下。過去數(shù)年，寶銀特種鋼管有限公司從冶煉到制管進行了長期技術(shù)攻關(guān)和全流程的試制，突破了多個技術(shù)難題，核電蒸汽發(fā)生器用690U型管國產(chǎn)化項目于2009年12月投產(chǎn)。這是中國首個核電蒸發(fā)器用690U型管國產(chǎn)化項目，我國核電用690 U型管從此走向國產(chǎn)化進程。

“國產(chǎn)化產(chǎn)品出現(xiàn)后，國外進口U型管價格大幅下降，且經(jīng)過實踐，過去國產(chǎn)化產(chǎn)品性能和安全是有保障的。過去，國際上U型管使用平均壽命十幾年到二十年，國外核電站的蒸汽發(fā)生器在運行壽期間已經(jīng)進行更換，我們的蒸汽發(fā)生器采用新型690材料，到現(xiàn)在一臺都沒有換過?！比~奇蓁語氣中頗為自豪。

葉奇蓁介紹，如今，主設(shè)備、泵閥大部分實現(xiàn)了國產(chǎn)化，現(xiàn)在國產(chǎn)化的重點已轉(zhuǎn)移到核電儀控技術(shù)。

其中，核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)通用平臺(即“核級DCS”)，是核電站的“神經(jīng)中樞”。我國首個自主知識產(chǎn)權(quán)的核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)通用平臺——中廣核旗下的廣利核公司的“和睦系統(tǒng)”已成功應(yīng)用到陽江核電站、田灣核電站等多個核電機組，中核控制、國核控制正在開發(fā)基于新型處理器，包括FPGA技術(shù)的DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)多技術(shù)、多堆型的應(yīng)用覆蓋。

“裝備是一個工業(yè)化國家的基礎(chǔ)，一定要牢牢掌握、大力發(fā)展。如果沒有裝備行業(yè)，國之重器也無從談起。強大的裝備行業(yè)需要先進的設(shè)計水平，而且要不斷地強化、優(yōu)化、提升自主化水平?！比~奇蓁表示。

制氫、供暖，“雙碳”目標呼喚核電新作為

目前，我國在運核電機組數(shù)量位居全球第三，在建核電機組數(shù)量位居全球第一。

2030年前碳達峰、2060年前碳中和的重大戰(zhàn)略目標為包括核電在內(nèi)的能源產(chǎn)業(yè)帶來了轉(zhuǎn)型升級的重大機遇?！?030年前碳達峰行動方案》等部署要求，合理確定核電站布局和開發(fā)時序，在確保安全的前提下有序發(fā)展核電，保持平穩(wěn)建設(shè)節(jié)奏。

那么，核電在“雙碳”目標實現(xiàn)中將作出怎樣的貢獻?

在葉奇蓁看來，核能是中國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推進能源生產(chǎn)與消費革命、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的必然選擇?！半p碳”對核工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了新機遇。

“‘雙碳’目標的實現(xiàn)需要大力發(fā)展風電和光伏等可再生能源，近年來風電、光伏也迎來了較快發(fā)展和技術(shù)進步。但其存在不可調(diào)度的缺點，儲能問題也尚未完全解決，無法及時跟隨用戶負荷變化?！比~奇蓁指出，核電是可調(diào)度電源，不僅自身零碳排，還可作為穩(wěn)定基荷能源，成為風電與光伏的支撐與補充，共同對減排起到較大作用。

新征程當有核能新氣象，新使命呼喚核電新作為。如今核能也出現(xiàn)了供暖、制氫等綜合利用方式。山東海陽已經(jīng)邁出國內(nèi)首例核能商業(yè)供熱的第一步，成為全國首個“零碳”供暖城市。遼寧紅沿河核電廠核能供暖項目預(yù)計今年冬季供熱期能夠?qū)崿F(xiàn)對周邊居民的供暖。2021年12月3日，我國南方首個核能供熱示范工程——浙江省嘉興市海鹽縣核能供熱示范工程一階段正式投運，利用秦山核電站的余熱為4000余戶居民供暖，預(yù)計到“十四五”末供暖惠及人群將達到4萬戶。北有山東海陽、南有浙江海鹽，核能供暖將為“減排”作出新的貢獻。

“除了供暖以外，利用高溫氣冷堆和“華龍一號”聯(lián)合制熱可為石化、造紙、棉紡等工業(yè)提供200—500℃不等的工業(yè)用熱與工業(yè)蒸汽，以解決工業(yè)燃煤小鍋爐的減排問題?！比~奇蓁介紹。

在葉奇蓁看來，可再生能源電解水制取“綠氫”之外，核能制氫不失為一種有前景的方式。

據(jù)介紹，目前，我國氫氣生產(chǎn)仍主要以石化原料制取的灰氫為主，不能滿足氫氣制備無碳排放的需求。而我國高溫氣冷堆制氫技術(shù)已有較好的研發(fā)基礎(chǔ)，具有安全性好、堆芯出口溫度高等特點，被認為是目前最適合核能制氫的堆型。

“和電解水不同，1000度左右高溫堆采用熱化學循環(huán)的方案制取氫氣，適合大規(guī)模制氫。而且高溫堆是模塊化的，發(fā)電、供熱、制氫一體?！彼硎荆坏┖四芏嘤猛景l(fā)展的經(jīng)濟性提高，其規(guī)?；藴驶l(fā)展也會逐步完善，會進一步提高其經(jīng)濟性。

風雨六十余載，葉奇蓁把心血獻給了中國的核工業(yè)和核電國產(chǎn)化事業(yè)。因其在核電裝備國產(chǎn)化方面的突出貢獻，葉奇蓁榮獲國家能源局科技裝備司2015年“第三屆中國能源裝備終身成就人物”以及2019年中國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會“能源70年?功勛人物”。

“給我這個榮譽是對核電產(chǎn)業(yè)前景的一個肯定和支持。我也算是‘80后’了，我將在有生之年為我們的核電、為裝備再做一些貢獻?！比~奇蓁在“第三屆中國能源裝備終身成就人物”獲獎感言中深情表示。