核電技術(shù)躋身世界前列
軍工資源網(wǎng) 2022年11月04日黨的十八大以來,我國深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,堅(jiān)定不移走中國特色自主創(chuàng)新道路,大力建設(shè)創(chuàng)新型國家和科技強(qiáng)國,推動科技事業(yè)發(fā)生了歷史性、全局性重大變化,我國成功邁入創(chuàng)新型國家行列。2022年3月25日,具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電華龍一號示范工程——福建福清核電站5、6號機(jī)組全面建成投運(yùn),標(biāo)志著我國已成為繼美俄法等國家之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國家,我國核電技術(shù)水平已躋身世界前列,建設(shè)核工業(yè)強(qiáng)國邁出了堅(jiān)實(shí)步伐。
一、華龍一號在多方關(guān)懷關(guān)心下誕生
習(xí)近平總書記就我國核工業(yè)創(chuàng)建60周年作出重要指示強(qiáng)調(diào),核工業(yè)是高科技戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),是國家安全重要基石。要堅(jiān)持安全發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展,堅(jiān)持和平利用核能,全面提升核工業(yè)的核心競爭力,續(xù)寫我國核工業(yè)新的輝煌篇章。
2013年4月25日,為滿足我國核電“走出去”戰(zhàn)略和自身發(fā)展需要,國家能源局主持召開了自主創(chuàng)新三代核電技術(shù)合作協(xié)調(diào)會,中核集團(tuán)與中國廣核集團(tuán)在前期分別研發(fā)的ACP1000和ACPR1000+的基礎(chǔ)上聯(lián)合開發(fā)華龍一號,同年9月,經(jīng)過兩家集團(tuán)的共同努力,形成了華龍一號總體技術(shù)方案。
2014年8月22日,華龍一號總體技術(shù)方案通過國家能源局和國家核安全局聯(lián)合組織的專家評審。而后,中核集團(tuán)與中國廣核集團(tuán)共同簽署關(guān)于自主三代百萬千瓦核電技術(shù)華龍一號技術(shù)融合的協(xié)議,按照協(xié)議要求,兩家集團(tuán)發(fā)揮各自優(yōu)勢,共同開展技術(shù)融合工作,形成相融合并優(yōu)化的、體現(xiàn)更先進(jìn)安全理念的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級壓水堆華龍一號技術(shù),這也標(biāo)志著華龍一號成為國家推動核電“走出去”戰(zhàn)略的重要技術(shù)方案。
2014年底,國家批準(zhǔn)依托中核集團(tuán)福清核電站5、6號機(jī)組和中國廣核集團(tuán)防城港核電站3、4號機(jī)組建設(shè)華龍一號國內(nèi)示范工程,正式開啟了我國首個(gè)自主三代核電技術(shù)建設(shè)新征程。
二、技術(shù)融合為華龍一號“走出去”打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
2015年6月15日,國務(wù)院總理李克強(qiáng)在中國核電工程公司考察,尤其關(guān)心中國企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的華龍一號核電技術(shù)堆芯是否使用同一標(biāo)準(zhǔn)。總理說,核電不光要在國內(nèi)發(fā)展,還要“走出去”,這就要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),“五個(gè)指頭要攥成拳”,與歐美發(fā)達(dá)國家合作共同開發(fā)第三方市場。
同年底,為全面貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院“一個(gè)華龍、一面旗幟”和“核電出海,要加強(qiáng)合作,形成強(qiáng)大合力”的戰(zhàn)略要求,在國家能源局牽頭下,中核集團(tuán)與中國廣核集團(tuán)簽署協(xié)議,共同出資成立華龍國際核電技術(shù)有限公司(簡稱華龍國際)。這是繼簽署華龍一號技術(shù)融合協(xié)議之后,兩家集團(tuán)為進(jìn)一步推動華龍一號技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展而共同努力的結(jié)果,為華龍一號的融合發(fā)展及市場開拓注入了更加強(qiáng)大的動力,助推華龍一號成為我國核電“走出去”的主力品牌。
華龍國際成立伊始,便將融合并發(fā)展華龍一號技術(shù)作為企業(yè)的光榮使命和重要任務(wù),組織專家技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入分析研究,開展了大量的技術(shù)融合工作,在示范工程福清核電站5、6號機(jī)組和防城港核電站3、4號機(jī)組技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,形成了《華龍一號技術(shù)融合方案》,該方案于2017年7月獲得國家能源局正式批復(fù),標(biāo)志著華龍一號技術(shù)融合工作取得了重要成果,為后續(xù)華龍一號項(xiàng)目的批量化建造奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
融合后的華龍一號,實(shí)現(xiàn)了主參數(shù)、主系統(tǒng)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,設(shè)計(jì)壽命60年,機(jī)組額定功率不小于1200MWe,采用經(jīng)工程驗(yàn)證的成熟技術(shù),獨(dú)創(chuàng)性地運(yùn)用了“能動與非能動相結(jié)合”的安全設(shè)計(jì)理念和“177堆芯方案”,實(shí)現(xiàn)18個(gè)月?lián)Q料周期,采用全數(shù)字化儀控系統(tǒng),并運(yùn)用了單堆布置、大自由容積雙層安全殼、抗大飛機(jī)撞擊等先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,具備完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施、強(qiáng)化的外部事件防護(hù)能力、改進(jìn)的應(yīng)急響應(yīng)能力等先進(jìn)特征,充分保證了核電廠的安全性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性,符合國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán),滿足國家“走出去”戰(zhàn)略需求,是全球接受度最高的三代核電技術(shù)之一。
三、華龍一號迎來快速發(fā)展機(jī)遇期
為進(jìn)一步促進(jìn)華龍技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,國家能源局于2017年10月發(fā)布《華龍技術(shù)管理規(guī)定》和《華龍項(xiàng)目管理規(guī)定》(簡稱“兩個(gè)規(guī)定”),明確了各相關(guān)方的定位和分工。伴隨著華龍技術(shù)融合工作的完成,加上“十三五”期間我國核電重啟以及核電設(shè)備國產(chǎn)化的加速推進(jìn),在示范工程進(jìn)展順利的支撐下,華龍一號迎來了寶貴的發(fā)展窗口期。我國在2019年至2020年核準(zhǔn)建設(shè)了8臺華龍一號機(jī)組,分別是漳州核電站1、2號機(jī)組,太平嶺核電站1、2號機(jī)組,昌江核電站3、4號機(jī)組和三澳核電站1、2號機(jī)組,形成了國內(nèi)華龍一號項(xiàng)目小批量建造的良好態(tài)勢。
進(jìn)入“十四五”,在“雙碳”目標(biāo)指引下,面對能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的迫切需求,我國確立了“積極安全有序發(fā)展核電”策略,華龍一號再次迎來了快速發(fā)展機(jī)遇期。僅2022年前三個(gè)季度,我國已核準(zhǔn)包括陸豐核電站5、6號機(jī)組,漳州核電站3、4號機(jī)組在內(nèi)的4臺華龍一號,占到“十三五”時(shí)期華龍一號核準(zhǔn)數(shù)量的一半。至此,華龍國際自成立以來已成功助推12臺華龍一號機(jī)組落地,這也預(yù)示著華龍一號將在“十四五”期間實(shí)現(xiàn)批量化、規(guī)模化建造,成為我國核電發(fā)展當(dāng)之無愧的主力堆型。
在“走出去”方面,華龍一號同樣取得了重大成就。中核集團(tuán)向巴基斯坦出口的卡拉奇K2、K3核電項(xiàng)目成為華龍一號出海第一站,不僅促進(jìn)了中巴兩國戰(zhàn)略合作的不斷深化,也為全球范圍內(nèi)的核能合作樹立了標(biāo)桿??ɡ鍷2、K3機(jī)組已分別在2021年5月和2022年4月投入商業(yè)運(yùn)行,標(biāo)志著華龍一號海外首個(gè)工程全面建成,這不僅是進(jìn)入21世紀(jì)以來我國核電走向世界的重大飛躍,也是我國核電行業(yè)落實(shí)共建“一帶一路”倡議和推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的堅(jiān)實(shí)舉措。此外,阿根廷等國的華龍一號項(xiàng)目也正有序推進(jìn)中。
四、以創(chuàng)新持續(xù)引領(lǐng)核能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
隨著華龍一號項(xiàng)目建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),打造更安全、更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)的華龍一號成為了中核集團(tuán)、中國廣核集團(tuán)和華龍國際共同的奮斗目標(biāo)和努力方向。根據(jù)“兩個(gè)規(guī)定”的有關(guān)要求,華龍國際利用自身華龍技術(shù)共享平臺的獨(dú)特優(yōu)勢,積極對接中核集團(tuán)、中國廣核集團(tuán)華龍技術(shù)力量,協(xié)同開展華龍技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)與優(yōu)化創(chuàng)新工作,已完成包括《壓力容器直接安注技術(shù)研究》《堆芯燃料管理優(yōu)化及關(guān)鍵參數(shù)研究》等在內(nèi)的58項(xiàng)課題,獲得專利授權(quán)87項(xiàng),軟件著作權(quán)6項(xiàng),發(fā)表技術(shù)論文73篇,主編《壓水堆核電廠外部災(zāi)害防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》《核電廠基于概率安全分析的抗震裕度評價(jià)方法》等兩項(xiàng)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。新開展12項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)科研課題和18項(xiàng)青年創(chuàng)新課題,進(jìn)一步提升企業(yè)核心競爭力。
經(jīng)過多年不懈努力,在充分借鑒工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程項(xiàng)目落地的現(xiàn)實(shí)條件,華龍國際于2022年9月提出了《華龍一號技術(shù)創(chuàng)新方案》,這是繼《華龍一號技術(shù)融合方案》后,華龍技術(shù)持續(xù)改進(jìn)創(chuàng)新工作的又一重要里程碑。
此外,為了適應(yīng)我國核電發(fā)展的新形勢,總結(jié)華龍技術(shù)的工程實(shí)踐和良好經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)華龍項(xiàng)目在安全、性能、經(jīng)濟(jì)性等方面提出統(tǒng)一要求,并在研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行等方面進(jìn)行規(guī)范和指導(dǎo),華龍國際聯(lián)合中國核能行業(yè)協(xié)會等相關(guān)單位于2020年6月共同啟動了《華龍系列用戶要求文件》(HUR)的編制工作。2022年6月,HUR正式公開出版發(fā)行,填補(bǔ)了我國先進(jìn)壓水堆核電用戶要求文件的空白,推動了華龍系列核電廠實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和批量化,有利于提升安全性和經(jīng)濟(jì)性,為華龍技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新提供了技術(shù)支撐和方向性指導(dǎo),對提高華龍品牌的競爭力、助推華龍技術(shù)“走出去”、推進(jìn)核能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
五、華龍一號開發(fā)建設(shè)具有多重戰(zhàn)略意義
能源是人類文明進(jìn)步的基礎(chǔ)和動力,面對氣候變化、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)、能源資源約束等日益嚴(yán)峻的全球性問題,世界各國不斷探索綠色低碳轉(zhuǎn)型新道路。生態(tài)興則文明興,我國秉承人類命運(yùn)共同體理念,提出了實(shí)現(xiàn)“雙碳”的宏偉目標(biāo),為維護(hù)世界能源安全、應(yīng)對全球氣候變化、促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)增長作出積極貢獻(xiàn)。
核電作為一種清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、安全的基荷能源,對助力我國構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系具有十分重要的戰(zhàn)略意義。目前,華龍一號單臺機(jī)組年發(fā)電量近100億千瓦時(shí),能夠滿足一個(gè)中型城市一年的用電需求,與同等規(guī)模燃煤電站相比,相當(dāng)于每年減排二氧化碳800萬噸,植樹造林7000萬棵,不僅在降低化石能源消費(fèi)、減少溫室氣體排放方面發(fā)揮著顯著作用,也在緩解能源運(yùn)輸壓力等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。
隨著華龍一號機(jī)組的批量化建造以及華龍技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)創(chuàng)新,我國三代核電技術(shù)已進(jìn)入核能開發(fā)的第一方陣,這不僅得益于我國30余年核電科研、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)的良好基礎(chǔ),又極大地促進(jìn)了我國核科技工業(yè)水平的整體提升。華龍一號首堆涉及75個(gè)專業(yè),共計(jì)7萬多臺套設(shè)備,其中許多關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)長期掌握在國際核電強(qiáng)國手中,面對產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的卡點(diǎn)堵點(diǎn),華龍一號在研發(fā)初期就制定了關(guān)鍵核心設(shè)備要實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)、自主設(shè)計(jì)、自主制造的堆型研發(fā)設(shè)計(jì)策略。通過華龍一號的建設(shè),設(shè)備國產(chǎn)化率和設(shè)備經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)大幅提升,裝備制造的質(zhì)量、可靠性、可維修性均有保證,確保了核心關(guān)鍵設(shè)備不受制于人,有效促進(jìn)了科技成果轉(zhuǎn)化和設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級,推動形成了國內(nèi)每年8臺套以上的完整核電設(shè)備制造供貨能力。
核電作為資金密集型、技術(shù)密集型、人才密集型產(chǎn)業(yè),具有建設(shè)投資大、建設(shè)時(shí)間長、技術(shù)含量高、涉及產(chǎn)業(yè)多的特點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略性資源。華龍一號單臺機(jī)組總投資約200億元,可拉動產(chǎn)業(yè)鏈上下游深度融合發(fā)展,并可在全壽命周期產(chǎn)生千億元的產(chǎn)值,創(chuàng)造15萬個(gè)就業(yè)機(jī)會,對國家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)具有很強(qiáng)的帶動作用。可以預(yù)見,核電將成為“十四五”“十五五”乃至更長時(shí)期我國穩(wěn)增長的重要抓手。
(高立本:華龍國際核電技術(shù)有限公司黨委書記、總經(jīng)理)