百萬千瓦級：第三代核電的“中國品牌”

　　來自中國核能行業(yè)協(xié)會、國家核安全局、國家能源局等單位的近40名行業(yè)專家，對中核集團(tuán)自主開發(fā)的“中國品牌”百萬千瓦級核電——ACP1000做出權(quán)威鑒定：技術(shù)和安全指標(biāo)達(dá)到了國際上三代核電機(jī)組的同等水平，設(shè)計、建造能夠完全實現(xiàn)自主化。

　　自主開發(fā)百萬千瓦級核電，是核工業(yè)人的夢想，如今“中國品牌”終于呼之欲出。

　　“沒有自己的核電技術(shù)，只能算核電大國，不能算核電強(qiáng)國。作為我國完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級核電，ACP1000是個重要標(biāo)志?！敝泻思瘓F(tuán)核動力事業(yè)部副主任程慧平對記者說。

　　曲折而漫長的自主創(chuàng)新路

　　“核工業(yè)屬于高科技領(lǐng)域，它接觸世界前沿技術(shù)，需要持續(xù)不斷的創(chuàng)新；核工業(yè)又是保守決策領(lǐng)域，在安全和政治的雙重約束下容不得‘萬一’。在創(chuàng)新的同時，論證風(fēng)險、解決風(fēng)險也就成為與其并重的工作，核工業(yè)的自主創(chuàng)新難度可想而知。”談到十多年的研發(fā)歷程，程慧平感慨良多。

　　1997年，在中核集團(tuán)核動力院老基地辦公樓的一間小屋里，十幾位技術(shù)人員圍繞“157堆芯擴(kuò)容到177堆芯”，熱烈地討論著百萬千瓦級核電站方案的主參數(shù)。

　　核反應(yīng)堆是核電站的“心臟”，提出改變核反應(yīng)堆堆芯容量的方案，就意味著要開發(fā)出真正屬于中國自己的核電堆型。這就是CNP1000誕生的源頭。

　　可是，專業(yè)技術(shù)人員擔(dān)憂的是由此引發(fā)的反應(yīng)堆的理論設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、配套系統(tǒng)安全分析等問題。當(dāng)時，我國自主設(shè)計的第一座商用核電站——秦山二期核電站還在建造。國內(nèi)唯一一座已經(jīng)運(yùn)行的自主設(shè)計的核電站只有30萬千瓦的秦山核電站，國內(nèi)核電還處于起步階段，核電設(shè)計、建造經(jīng)驗不足，對于自身技術(shù)水平，技術(shù)人員并沒有十足的自信。

　　1999年，經(jīng)過兩年的努力，總體方案出爐。中國百萬千瓦核電站的自主創(chuàng)新之路，起步比較順利，但之后卻經(jīng)歷了走走停停漫長的十年。十年中，由于國外核電技術(shù)的引進(jìn)，我國核電的自主研發(fā)陷入了低潮。

　　2009年，百萬千瓦核電站的研發(fā)再次起航，這時它被重新命名為CP1000。2011年3月完全具備從實驗到工程的所有條件。

　　正當(dāng)大家期待成為現(xiàn)實時，2011年3月11日福島核事故發(fā)生了。3月16日，“國四條”出臺，所有在建核電項目被暫停，全國乃至全球核電面臨著大調(diào)整。

　　百萬千瓦級核電站的研發(fā)何去何從？中核集團(tuán)決定重新布局，消化吸收國家引進(jìn)的三代核電技術(shù)，借鑒國際先進(jìn)核電技術(shù)的先進(jìn)理念，充分考慮福島核事故后最新的經(jīng)驗反饋，按照國際最先進(jìn)法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)要求，開始自主設(shè)計。

　　“十多年的自主創(chuàng)新之路，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守，在堅守中不斷壯大、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)實加速前行。”ACP1000總設(shè)計師邢繼如此表述這段曲折的夢想之路。

　　三大特色搶占技術(shù)制高點

　　ACP1000被視為中核集團(tuán)占領(lǐng)核電技術(shù)制高點的重要標(biāo)志性工程,具有三大技術(shù)特色：177堆芯、單堆布置、雙層安全殼。

　　堆芯是整個核電站的核心所在。ACP1000反應(yīng)堆堆芯采用的是177盒燃料組件方案，這一技術(shù)可使發(fā)電功率提高5%—10%，在提高經(jīng)濟(jì)性的同時降低了堆芯內(nèi)的功率密度，提高了核電站的安全性。單堆布置讓ACP1000在廠址選擇、電力需求、投資成本等條件上更具靈活性和適應(yīng)性；雙層安全殼可以抵御大型商用飛機(jī)的撞擊。

　　安全是核電發(fā)展的生命線，ACP1000在設(shè)計上有著非常嚴(yán)格的掌控。

　　“核電站一旦發(fā)生事故，以往要求操縱員10分鐘之內(nèi)必須進(jìn)行干預(yù)。為了給操縱員留出更多時間，并減少人為因素對核電廠運(yùn)行的影響，ACP1000在設(shè)計中將干預(yù)時間延長到了30分鐘。”中國核動力研究設(shè)計院ACP1000項目總設(shè)計師劉昌文說。

　　研發(fā)中，類似這樣的例子還有很多。相比現(xiàn)有核電技術(shù)，ACP1000更先進(jìn)、更安全的重要標(biāo)志是應(yīng)用了先進(jìn)的“能動與非能動相結(jié)合”的安全設(shè)計理念，其中包括采用能動與非能動相結(jié)合的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱導(dǎo)出、能動與非能動相結(jié)合的安全殼熱量導(dǎo)出、能動與非能動相結(jié)合的堆芯熔融物冷卻等。

　　設(shè)備國產(chǎn)化率超過85%

　　“核電是知識密集型產(chǎn)業(yè)，發(fā)展核電可以帶動一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，同時提高我國核工業(yè)的綜合實力和國際競爭力?！毙侠^說，這也是ACP1000研發(fā)的意義所在。

　　目前，全國設(shè)備廠、各大高校廣泛參與到ACP1000的研發(fā)中，如中核集團(tuán)聯(lián)合哈爾濱工程大學(xué)共同研發(fā)的非能動全殼熱量導(dǎo)出系統(tǒng)；聯(lián)合北京核儀器廠共同研制堆芯中子通量測量裝置；聯(lián)合中國一重等重型設(shè)備廠一起攻關(guān)主設(shè)備制造；采用南陽油田蒸汽設(shè)施驗證蒸汽發(fā)生器冷水分離裝置的性能……

　　“目前中核集團(tuán)已完成ACP1000初步安全分析報告、初步設(shè)計，正在開展施工設(shè)計，具備今年年底開工條件?！敝泻思瘓F(tuán)副總經(jīng)理呂華祥表示，首堆目標(biāo)工程設(shè)備國產(chǎn)化率大于85%，有利于加快推動國內(nèi)裝備制造水平的提高和進(jìn)一步降低工程造價。

　　在推進(jìn)國內(nèi)ACP1000核電工程的同時，中核集團(tuán)還積極實施“走出去”戰(zhàn)略，大力加強(qiáng)核電出口項目的組織協(xié)調(diào)。

來源：科技日報 　 作者：陳瑜 　

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