輝煌40年 | 前進(jìn)中的中國核電

　　新中國成立以來，在黨中央和國務(wù)院的親切關(guān)懷和堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，我國的核能事業(yè)在軍工領(lǐng)域和核能和平利用領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展，建立了較為完整的核工業(yè)體系，為國家安全提供了重要保障，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的動力。特別是進(jìn)入新世紀(jì)，鑒于核能在增加能源供給、保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面的明顯優(yōu)勢，我國制定了核能發(fā)展規(guī)劃，堅持安全高效的原則，積極推進(jìn)核能發(fā)展，取得舉世矚目的成績。改革開放已經(jīng)40年，上世紀(jì)80年代，中國核電先后經(jīng)歷起步階段、小批量建設(shè)階段和規(guī)模化發(fā)展階段。截至目前，共投入商運的有38臺機(jī)組，在建18臺，總裝機(jī)5753萬千瓦?？梢哉f，中國核電的發(fā)展歷程與不斷擴(kuò)大、不斷深入的改革開放息息相關(guān)，沒有改革開放，我國核電發(fā)展就不可能取得今天的巨大成就。

　　(來源：中國電力企業(yè)管理 ID：zgdlqygl 作者：趙成昆 本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2018年09期，作者系中國核能行業(yè)專家委常務(wù)副主任、原國家核安全局局長。) 

　　艱辛的發(fā)展歷程 舉世矚目的成就 

　　起步階段 

　　世界民用核電起步于上世紀(jì)60年代。1954年，前蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站并網(wǎng)發(fā)電，開啟了人類和平利用核能的時代。在上世紀(jì)60年代末和70年代，世界上一些發(fā)達(dá)國家因石油危機(jī)而引發(fā)對化石燃料供應(yīng)的擔(dān)憂。于是美、蘇、英、法、德、日等國家大力發(fā)展核電，以支持本國快速增長的電力需求。

　　這一階段我國正處于文化大革命之中，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到很大沖擊。盡管如此，周恩來總理高瞻遠(yuǎn)矚，指出“科學(xué)技術(shù)新發(fā)展中的最高峰是原子能的利用。原子能給人類提供了無比強(qiáng)大的新的動力源泉，給各個部門開辟了革新的遠(yuǎn)大前途”?！皬拈L遠(yuǎn)來看，華東地區(qū)缺煤少油，要解決華東地區(qū)用電問題，要搞核電?！睘槁鋵嵵芸偫淼闹甘荆虾３檎{(diào)國內(nèi)技術(shù)人才，組建上海核工程研究設(shè)計院(728院)，并經(jīng)過10余年的技術(shù)準(zhǔn)備和方方面面的認(rèn)識統(tǒng)一，確立秦山一期30萬千瓦壓水堆(也稱728工程)的項目目標(biāo)。項目于1985年3月20日開工建設(shè)，1991年12月15日首次并網(wǎng)，1994年4月1日投入商運。在缺乏外部技術(shù)支持的條件下，工程遇到了不少困難，特別是如控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)等一批關(guān)鍵核電設(shè)備的首次研制。通過協(xié)同攻關(guān)，這些困難都得到了解決。秦山一期工程的成功建設(shè)，其意義是重大的，它不僅是我國依靠自己的力量開拓了中國核電的先河，而且為未來的中國核電發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。

　　在上世紀(jì)70年代末，鄧小平同志為加快中國核電發(fā)展步伐，提出從西方引進(jìn)核電站，為中國核電站的“高起點起步”指明了方向。從法國引進(jìn)的2臺M310核電機(jī)組相繼于1993年和1994年在大亞灣建成投產(chǎn)。大亞灣核電站完成了“高起點起步”建設(shè)我國首座大型商用核電站的歷史重任，不僅為廣東和香港提供了經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需的電力，還通過工程實踐，學(xué)習(xí)了大型核電站的建設(shè)和工程管理經(jīng)驗，以及通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓，掌握了部分核電設(shè)備的制造技術(shù)，為以后的中國核電發(fā)展打下了良好基礎(chǔ)。

　　在起步階段，中國政府為了確保核設(shè)施的安全，1984年成立國家核安全局，對中國民用核設(shè)施進(jìn)行獨立監(jiān)督管理，在消化吸收國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)安全法規(guī)的基礎(chǔ)上，逐步建立中國的核安全法規(guī)體系。與此同時，積極開展與法國、美國核安全監(jiān)管局合作，建立與國際接軌的核安全監(jiān)管模式。在此期間，對秦山一期工程完成了追溯性安全審評。

　　小規(guī)模建設(shè)階段 

　　1994年秦山一期、大亞灣核電站相繼進(jìn)入商運，但在整個“八五”期間，國家沒有批準(zhǔn)新的核電開工項目。直到上世紀(jì)90年代中期開始，中國進(jìn)入核電小規(guī)模發(fā)展階段。在此期間，共開工建設(shè)8臺機(jī)組，分別是浙江秦山二期、秦山三期(CANDU)、廣東嶺澳一期和江蘇田灣核電站(VVER)。上述8臺機(jī)組，4種堆型共建，多種技術(shù)、多種標(biāo)準(zhǔn)共存。當(dāng)時業(yè)界有人打趣說，“壓水堆、重水堆、沸水堆，堆堆有特點;美國人、法國人、俄國人，人人有高招”。從當(dāng)時國情來說，形成這個局面是可以理解的。雖然我國建成了秦山一期和大亞灣核電站，但總的來講還是缺乏大型核電站的設(shè)計技術(shù)，大型核電設(shè)備制造能力也不足。還有一個十分重要的原因就是核電建設(shè)資金缺乏。1985年國家計劃在江蘇江陰建造核電廠，并組織與德國開展談判。筆者有幸受邀當(dāng)了2個月的技術(shù)翻譯，大家熱情很高，但最終談判戛然而止，原因是多方面的，其中一個重要原因就是資金問題，德國核電技術(shù)是好，但價格也高。只可惜江陰這個廠址沒有得到很好的保護(hù)，后來欲用不能。

　　雖然當(dāng)時面臨很多困難，但國家發(fā)展核電的方針沒有變。1986年1月，國務(wù)院決定在秦山建設(shè)2臺60萬千瓦壓水堆機(jī)組，并明確“以我為主、中外合作”的建設(shè)方針。1989年8月，國務(wù)院核電領(lǐng)導(dǎo)小組基于當(dāng)時所處的國內(nèi)外環(huán)境，以及我國的實際能力，決定工程建設(shè)以大亞灣核電站為參考，開展自主設(shè)計，同時爭取國外合作。秦山二期工程是在十分艱難的條件下起步，從1987年立項到1996年開工，歷時10年。這期間反復(fù)論證、咨詢，并經(jīng)歷了建設(shè)60萬千瓦機(jī)組還是建設(shè)90萬千瓦機(jī)組的爭論。從國家核電長遠(yuǎn)發(fā)展出發(fā)，當(dāng)時國家十分強(qiáng)調(diào)自主化和設(shè)備國產(chǎn)化。有一種說法是，考慮到當(dāng)時國內(nèi)只具備制造60萬千瓦汽輪機(jī)的能力，最終決定建設(shè)60萬千瓦核電機(jī)組。這樣將參考電站90萬千瓦、三回路改成60萬千瓦二回路，導(dǎo)致參考電站的參考作用大打折扣，使整個電站設(shè)計增加了難度。特別是核電站的核心部分反應(yīng)堆和反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)，從系統(tǒng)到設(shè)備全部重新設(shè)計，這在當(dāng)時來講困難是不小的。同時，由于上世紀(jì)90年代初期國內(nèi)籌資困難而不得不引入國際信貸來購買部分設(shè)備，導(dǎo)致多國采購、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、設(shè)備接口復(fù)雜，給工程帶來額外困難。其間在參考電站選擇問題上還考慮過日本北海道的泊1號，它是采用西屋技術(shù)的60萬千瓦級壓水堆。

　　當(dāng)時承擔(dān)反應(yīng)堆和一回路系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)計的中國核動力院，在國家有關(guān)政府部門和業(yè)主公司的大力支持下，各方籌劃資金建造了反應(yīng)堆物理、熱工水力、化學(xué)、大型震動臺、控制棒驅(qū)動線等一批大型試驗臺架，完成了設(shè)計和工程驗證的全部試驗，確保了工程質(zhì)量。這批臺架還在后來的二代改進(jìn)、“華龍一號”的建造中發(fā)揮了重要作用。2002年秦山二期建成投產(chǎn)，歷時6年，其間經(jīng)歷了大大小小無數(shù)困難，特別是來自于設(shè)備方面的困難，最終順利建成投產(chǎn)，造價低、運行業(yè)績良好。通過采用與國外廠家聯(lián)合設(shè)計、設(shè)計咨詢等形式，把國外先進(jìn)的設(shè)計有效地轉(zhuǎn)化成自己的技術(shù)，在蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、汽輪機(jī)組、發(fā)電機(jī)組和主變壓器等56項定點設(shè)備中，有47項可基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，為今后核電發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

　　嶺澳一期工程的2臺百萬千瓦機(jī)組是以建成的大亞灣核電站為參考電站，工程以中方為主、外方咨詢，結(jié)合法國核電站10年大修計劃及大亞灣核電站運行經(jīng)驗反饋，通過37項重大技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)一步提高了機(jī)組的安全水平和經(jīng)濟(jì)性，總體性能達(dá)到20世紀(jì)90年代國際上在運核電機(jī)組的領(lǐng)先水平。秦山三期采用的是從加拿大引進(jìn)的2臺重水堆機(jī)組。當(dāng)時核電業(yè)界有部分人不甚理解，認(rèn)為這與我國走壓水堆技術(shù)路線不符。一次筆者與一位領(lǐng)導(dǎo)談起此事時，他無不感慨地說，“我們是負(fù)責(zé)核電發(fā)展的，但那時我們既缺乏技術(shù)又缺乏資金，當(dāng)時美國又禁止核電向中國出口。加拿大愿意同中國合作，等于我們在美國后院放了一把火，燒它一下，有何不可?”世界上有許多國家都有兩種，甚至三種堆型(如韓國既有壓水堆又有重水堆)，形成互補(bǔ)。況且重水堆有一個很大的特點，可燒低濃鈾、連續(xù)換料，系統(tǒng)相對簡要、建造周期短。適當(dāng)建幾臺重水堆，不會影響走壓水堆的技術(shù)路線。兩臺重水堆機(jī)組一直運行良好，前幾年還通過自主創(chuàng)新技術(shù)，用它來生產(chǎn)Co60，滿足國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用需求。

　　田灣核電站2臺俄羅斯VVER AES—91型百萬千瓦級壓水堆機(jī)組是中俄兩國在能源領(lǐng)域合作的最大項目。該機(jī)組設(shè)計先進(jìn)，采用全數(shù)字化控制保護(hù)系統(tǒng)，具有完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，總體指標(biāo)基本符合三代標(biāo)準(zhǔn)。雖然建造過程中發(fā)生了一系列設(shè)備質(zhì)量問題，但在中俄雙方的共同努力下，都一一得到解決，運行良好、經(jīng)濟(jì)效益好。田灣一期及其后的VVER型核電項目主要是擴(kuò)充容量，而非作為技術(shù)路線來發(fā)展。

　　規(guī)模化、批量化發(fā)展階段 

　　自2006年開始，我國核電進(jìn)入了規(guī)模化、批量化的發(fā)展階段。在“九五”(1996～2000)期間，國家對核電發(fā)展的提法一直是“適度發(fā)展核電”。何為適度?業(yè)界有不同的理解，但總體趨向保守。事實也說明，在“十五”(2001～2005)期間，除“九五”開工的8臺機(jī)組繼續(xù)在建以外，國家只批準(zhǔn)嶺澳二期的一臺機(jī)組開工建造。但在2002年后，中央領(lǐng)導(dǎo)對核電的提法發(fā)生了明顯的變化，先后出現(xiàn)“加快核電發(fā)展”、“積極推進(jìn)核電發(fā)展”、“大力發(fā)展核電”等。2003年國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)多次召開專門會議，研究核電發(fā)展問題，將核電發(fā)展納入整個電力發(fā)展規(guī)劃之中。這種形勢的變化反映了當(dāng)時國家對電力增長的迫切需求，以及國家核電建設(shè)能力的整體提升。

　　這期間發(fā)生了一些涉及核電發(fā)展的重要事件。

　　其一，2004年國家發(fā)改委發(fā)文成立15人核電專家組。之后不久，時任國務(wù)院副總理曾培炎在國務(wù)院召開專家組會議，專門研究秦山二期擴(kuò)建和嶺澳核電站擴(kuò)建問題。這是加快核電發(fā)展的重要信號。

　　其二，三代核電技術(shù)招標(biāo)。為了加快核電高水平發(fā)展，我國決定采用三代核電技術(shù)，并通過國際招標(biāo)，選擇一種先進(jìn)技術(shù)和合作對象。為此，國務(wù)院專門成立招標(biāo)工作組(國家核電技術(shù)公司籌備組)，在國務(wù)院核電領(lǐng)導(dǎo)小組的直接領(lǐng)導(dǎo)下，具體負(fù)責(zé)招投標(biāo)的領(lǐng)導(dǎo)和組織工作。小組由6人組成，組長為陳兆博副部長，還有4位副組長和一位顧問。參加投標(biāo)的有西屋聯(lián)隊的AP1000、法國的EPR，以及俄羅斯的VVER2006，均屬三代核電技術(shù)。在提交投標(biāo)書之前，西屋聯(lián)隊的Bechted退出，Shaw來填補(bǔ)。從2005年開始，經(jīng)過2年的評標(biāo)談判，最后確定西屋聯(lián)隊AP1000中標(biāo)，同時決定以企業(yè)行為向法方購買2臺EPR。至此，三代核電國際招標(biāo)落下大幕。其后成立國家核電技術(shù)公司，上海核工程研究設(shè)計院負(fù)責(zé)AP1000技術(shù)的消化、吸收、再創(chuàng)新。從2007年開始經(jīng)過2年多的項目談判和前期準(zhǔn)備，4臺AP1000花落兩家，三門和海陽核電廠各得2臺，2009年正式開始首臺機(jī)組建設(shè)。同年，中廣核臺山核電廠的2臺EPR也相繼開工建設(shè)。

　　其三，國家確立大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站專項，并于2008年開始實施。大型壓水堆核電專項除全面掌握以非能動技術(shù)為標(biāo)志的第三代核電技術(shù)以外，要求進(jìn)一步研究開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)，建成CAP1400示范工程。高溫氣冷堆也設(shè)立了包括高性能燃料元件批量制備技術(shù)等一批攻關(guān)內(nèi)容，并建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的20萬千瓦級模塊式高溫氣冷堆商業(yè)化示范電站。據(jù)相關(guān)資料顯示，目前除個別項目外，攻關(guān)內(nèi)容均按計劃得到有效實施。CAP1400設(shè)計已獲國家核安全局審查通過，具備開工條件;高溫堆示范電站也可望明后年建成發(fā)電，為我國核電注入新的動力。

　　其四，2011年3月11日的日本福島核事故。該事故不僅重創(chuàng)日本核電，對世界及我國核電發(fā)展都產(chǎn)生重大影響。國家領(lǐng)導(dǎo)人非常重視日本核事故對我國的影響，在國務(wù)院常務(wù)會議上作出四項決定，要求國家核安全局會同有關(guān)政府部門對我國核設(shè)施組織安全大檢查，以高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整改，暫停審批新的核電項目，制訂核安全規(guī)劃等。事后國家核安全局發(fā)布了福島核事故后安全技術(shù)改進(jìn)要求，要求核電企業(yè)分期分批整改落實。雖然2012年底國家重啟新的核電項目，但福島核事故后，公眾對核電的接受度有所下降，恐核和反核心理增強(qiáng)，核電開發(fā)的壓力日益增大，重建公眾核安全信心將是一項長期而艱巨的任務(wù)。福島核事故后，我國強(qiáng)調(diào)“安全高效發(fā)展核電”，速度明顯放緩。

　　“十一五”(2006～2010)期間國家批準(zhǔn)了29個核電機(jī)組開工，我國核電建設(shè)進(jìn)入黃金時期。其中除AP1000和EPR共6臺以外，其余20多臺均為二代改進(jìn)型機(jī)組，均已建成投產(chǎn)，安全性好、造價低(12000元/千瓦)、設(shè)備國產(chǎn)化率80%以上。試想，如沒有這一批核電機(jī)組建成投產(chǎn)，我國現(xiàn)在的核電將是另一番景象。

　　其五，華龍一號。2014年8月21～22日，國家能源局、國家核安全局在北京組織召開自主創(chuàng)新三代壓水堆核電技術(shù)“華龍一號”總體技術(shù)方案專家評審會，推出了“華龍一號”技術(shù)融合方案。該方案是由中核和中廣核兩個近乎同源同宗的技術(shù)方案融合而成。專家評審會的《紀(jì)要》表明：“華龍一號”技術(shù)方案基于我國30余年核電科研、設(shè)計、建設(shè)和運行經(jīng)驗，充分借鑒國際三代核電先進(jìn)理念，吸收福島核事故經(jīng)驗反饋，采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)，具有完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，成熟性、安全性和經(jīng)濟(jì)性可滿足三代核電技術(shù)要求。隨后，國家于2015年將福清核電站和防城港核電站作為示范工程，各安排2臺“華龍一號”，目前工程進(jìn)展順利?！叭A龍一號”和可望近期開工的CAP400都具有自主知識產(chǎn)權(quán)，在我國核電“走出去”的大戰(zhàn)略中將承擔(dān)重要角色;出口巴基斯坦卡拉奇的2臺“華龍一號”也正在建設(shè)之中。

　　在這個階段，一共有46臺核電機(jī)組開工建設(shè)。其中二代改進(jìn)型占30多臺，三代技術(shù)核電機(jī)組有10臺。我國核電不僅實現(xiàn)了規(guī)?；l(fā)展，而且技術(shù)上實現(xiàn)了由二代向三代的跨越，這應(yīng)歸功于前面二個發(fā)展階段的技術(shù)和能力的積累，也與國家保護(hù)環(huán)境，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的大政策、大環(huán)境有關(guān)，更與我國經(jīng)濟(jì)實力壯大有關(guān)。

　　鑄就我國核電發(fā)展基礎(chǔ) 

　　我國30余年的核電發(fā)展成就不僅建成了一批技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性良好的核電站，其規(guī)模列全球第三，而且形成了完整的核電發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈和保障能力，為我國核電安全高效發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。

　　第一，我國已形成了完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋了鈾資源、工程設(shè)計、工程管理、設(shè)備制造、建設(shè)安裝、運行維護(hù)、核燃料制造和放射性廢物處理設(shè)施等。

　　第二，形成了較強(qiáng)的創(chuàng)新和設(shè)計能力，建立了一大批實驗研究設(shè)施，為“華龍一號”和CAP1400等三代核電技術(shù)開發(fā)創(chuàng)造了條件。

　　第三，經(jīng)過30多年核電建設(shè)的能力沉淀，已經(jīng)形成一批技術(shù)精湛、工程建設(shè)管理先進(jìn)的建安隊伍。30多年，來我國不間斷地開展了從30萬千瓦到170萬千瓦商用核電廠的建設(shè)，覆蓋二代、三代壓水堆及具有四代特征的高溫氣冷堆的建造技術(shù)和管理模式，具有同時建造30臺機(jī)組的工程建造能力。

　　第四，形成了核電設(shè)備制造的綜合實力。已經(jīng)形成以中國一重、中國二重、上海重工為產(chǎn)業(yè)龍頭的大型鑄鍛件和反應(yīng)堆壓力容器的生產(chǎn)制造基地，以上海、四川、東北為代表的三大核電裝備制造基地，以及一批泵閥和核電配套設(shè)備制造廠家，數(shù)字化儀控設(shè)計和制造技術(shù)也基本具備國產(chǎn)化能力。整體上達(dá)到每年制造8～10套核電的能力，滿足國內(nèi)核電發(fā)展和“走出去”的需求。

　　第五，培養(yǎng)造就了一支核電科技人才隊伍，相關(guān)高等院校也按照國家核電發(fā)展規(guī)劃培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才，為我國核電可持續(xù)發(fā)展奠定了人才基礎(chǔ)。

　　第六，建立了適應(yīng)核電發(fā)展需要的核安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)職責(zé)明確，獨立監(jiān)管，監(jiān)管人員數(shù)量和業(yè)務(wù)素質(zhì)能夠滿足監(jiān)管需要。核安全監(jiān)管法規(guī)基本完備并與國際接軌。2018年1月1日開始實施的《核安全法》與2003年發(fā)布的《放射性污染防治法》構(gòu)成了核能領(lǐng)域核安全和輻射安全的頂層法律，為核電健康發(fā)展提供了法律保障。除了兩部法律以外，還有7個國務(wù)院條例，一系列部門規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)導(dǎo)則，構(gòu)成了國家核能發(fā)展和核安全監(jiān)管的法規(guī)基礎(chǔ)。

　　難得的歷史機(jī)遇 

　　十九大報告提出，到2050年把我國建成富強(qiáng)、民主、文明、美麗的現(xiàn)代化強(qiáng)國，核電等清潔能源將迎來難得的歷史機(jī)遇。根據(jù)有關(guān)方面預(yù)測，到2030年前后，我國一次能源需求將達(dá)到60億噸標(biāo)煤左右，電力裝機(jī)規(guī)模接近30億千瓦，人均電力裝機(jī)水平達(dá)到2000瓦左右。按照國家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略布局以及大氣污染防治和應(yīng)對氣候變化目標(biāo)，考慮到后續(xù)水能、風(fēng)能、太陽能等可再生能源開發(fā)的資源和環(huán)境條件，以及季節(jié)性和間歇性發(fā)電的特點，核電作為低碳、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的非化石能源可有效替代一部分煤電承擔(dān)的基本電力。當(dāng)前條件下，核電在我國是一種最現(xiàn)實、最可取的能源。有研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，2030年核電需求的裝機(jī)規(guī)模為1.3～1.5億千瓦左右。廣闊的市場空間為我國核電發(fā)展提供了歷史性機(jī)遇。我們應(yīng)順應(yīng)形勢，抓住機(jī)遇，發(fā)揚大力協(xié)同和創(chuàng)新精神，努力促進(jìn)我國核電安全有效發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)注入更強(qiáng)的動力。