4月19日，來自中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)、國(guó)家核安全局、國(guó)家能源局等單位的近40名行業(yè)專家，對(duì)中核集團(tuán)自主開發(fā)的“中國(guó)品牌”百萬千瓦級(jí)核電——ACP1000做出權(quán)威鑒定：技術(shù)和安全指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際上三代核電機(jī)組的同等水平，設(shè)計(jì)、建造能夠完全實(shí)現(xiàn)自主化。

自主開發(fā)百萬千瓦級(jí)核電，是核工業(yè)人的夢(mèng)想，如今“中國(guó)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(guó)，不能算核電強(qiáng)國(guó)。作為我國(guó)完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代百萬千瓦級(jí)核電，ACP1000是個(gè)重要標(biāo)志。”中核集團(tuán)核動(dòng)力事業(yè)部副主任程慧平對(duì)記者說。

曲折而漫長(zhǎng)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(shí)，論證風(fēng)險(xiǎn)、解決風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)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(jí)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(guó)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(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配套系統(tǒng)安全分析等問題。當(dāng)時(shí)，我國(guó)自主設(shè)計(jì)的第一座商用核電站——秦山二期核電站還在建造。國(guó)內(nèi)唯一一座已經(jīng)運(yùn)行的自主設(shè)計(jì)的核電站只有30萬千瓦的秦山核電站，國(guó)內(nèi)核電還處于起步階段，核電設(shè)計(jì)、建造經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)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(guó)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(zhǎng)的十年。十年中，由于國(guó)外核電技術(shù)的引進(jìn)，我國(guó)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(shí)它被重新命名為CP1000。2011年3月完全具備從實(shí)驗(yàn)到工程的所有條件。

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

百萬千瓦級(jí)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(guó)家引進(jìn)的三代核電技術(shù)，借鑒國(guó)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(yàn)反饋，按照國(guó)際最先進(jìn)法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)要求，開始自主設(shè)計(jì)。

“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(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(dòng)我們的夢(mèng)想向現(xiàn)實(shí)加速前行。”ACP1000總設(shè)計(jì)師邢繼如此表述這段曲折的夢(mèng)想之路。

三大特色搶占技術(shù)制高點(diǎn)

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,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(gè)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(shí)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(jì)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(shí)間，并減少人為因素對(duì)核電廠運(yùn)行的影響，ACP1000在設(shè)計(jì)中將干預(yù)時(shí)間延長(zhǎng)到了30分鐘。”中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院ACP1000項(xiàng)目總設(shè)計(jì)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(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合”的安全設(shè)計(jì)理念，其中包括采用能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的蒸汽發(fā)生器二次側(cè)余熱導(dǎo)出、能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的安全殼熱量導(dǎo)出、能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的堆芯熔融物冷卻等。

設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率超過85%

“核電是知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，發(fā)展核電可以帶動(dòng)一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，同時(shí)提高我國(guó)核工業(yè)的綜合實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。”邢繼說，這也是ACP1000研發(fā)的意義所在。

目前，全國(guó)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(dòng)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(cè)量裝置；聯(lián)合中國(guó)一重等重型設(shè)備廠一起攻關(guān)主設(shè)備制造；采用南陽(yáng)油田蒸汽設(shè)施驗(yàn)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(bào)告、初步設(shè)計(jì)，正在開展施工設(shè)計(jì)，具備今年年底開工條件。”中核集團(tuán)副總經(jīng)理呂華祥表示，首堆目標(biāo)工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率大于85%，有利于加快推動(dòng)國(guó)內(nèi)裝備制造水平的提高和進(jìn)一步降低工程造價(jià)。

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