建“華龍一號”鑄大國重器

核能作為人類寄予厚望的未來能源之一，其最主要應(yīng)用是核能發(fā)電。作為我國具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，“華龍一號”全球首堆一回路水壓試驗不久前正式啟動，標(biāo)志著該機組由安裝階段全面轉(zhuǎn)入調(diào)試階段，對于我國實現(xiàn)由核電大國向核電強國的歷史性跨越具有重要意義——

“華龍一號”是我國具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，是我國核電創(chuàng)新發(fā)展的重大標(biāo)志性成果，對于我國實現(xiàn)由核電大國向核電強國的歷史性跨越具有重要意義。建設(shè)“華龍一號”，就是鑄國之重器。

2015年5月7日，我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”全球首堆示范工程——福清核電5號機組正式開工建設(shè)。至2019年4月28日，福清核電5號機組一回路水壓試驗正式啟動，標(biāo)志著該機組提前50天由安裝階段全面轉(zhuǎn)入調(diào)試階段。從穹頂?shù)跹b到冷試成功，首堆建設(shè)篳路藍(lán)縷、困難重重。此前不論國內(nèi)、國際，三代核電技術(shù)首堆建設(shè)工程都存在不同程度的拖期。而“華龍一號”解決了很多“卡脖子”問題，一直以“工程節(jié)點均按期或提前實現(xiàn)”打破了首堆必拖“魔咒”，吸引著全球目光。目前，“華龍一號”工程建設(shè)各節(jié)點均按期或提前完成，工程安全和質(zhì)量處于良好受控狀態(tài)。

未來能源引期待

核電是目前唯一可以大規(guī)模替代化石燃料的清潔高效低碳能源，為全球碳減排作出了重要貢獻(xiàn)。2018年，全球10%的電力供應(yīng)來自核電。在全球范圍內(nèi)，核能產(chǎn)生了全球近三分之一的無排放電力，為世界提供了清潔、安全、可靠的能源供應(yīng)。2018年，我國商運核電機組累計發(fā)電2865.11億千瓦時，與燃煤發(fā)電相比，相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤8824.54萬噸，減少排放二氧化碳23120.29萬噸，減少排放二氧化硫75.01萬噸，減少排放氮氧化物65.30萬噸。核能已成為我國清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系的重要組成部分，是未來確保國家能源供應(yīng)安全，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的必然選擇，也是積極應(yīng)對氣候變化、兌現(xiàn)減排承諾和綠色低碳發(fā)展的重要選擇。

從20世紀(jì)90年代起，美國、俄羅斯、歐洲、韓國、日本等主要核電國家均發(fā)展了三代核電技術(shù)，目前已實現(xiàn)部署的三代核電技術(shù)型號有7種，已經(jīng)建成的三代核電機組有12臺；在建34臺，約占全球在建機組數(shù)的三分之二。三代核電已成為全球核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)主流，也將是未來數(shù)十年內(nèi)核電建設(shè)的主力技術(shù)。

多年努力結(jié)碩果

回顧我國自主百萬千瓦級核電技術(shù)研發(fā)，起步于CNP1000型號研發(fā)，歷經(jīng)CNP1000、CP1000、ACP1000再到“華龍一號”，不斷提升著安全與技術(shù)性能指標(biāo)。直至完成“華龍一號”型號研發(fā)，我國經(jīng)歷了近20年的技術(shù)研發(fā)歷程。

“華龍一號”采用最高安全標(biāo)準(zhǔn)，充分借鑒融合了三代核電技術(shù)的先進設(shè)計理念，以及我國30多年來在核電設(shè)計、建造、調(diào)試、運行方面積累的豐富經(jīng)驗，引入國際上先進的設(shè)計分析方法，吸取福島核事故的經(jīng)驗反饋，全面提高了安全性能：可以抵御9級海嘯地震和大型商用飛機撞擊；滿足我國最新核安全法規(guī)要求、國際最新的核安全標(biāo)準(zhǔn)和三代核電技術(shù)的總體指標(biāo)。其各項性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進水平，并已通過了國家核安全局評審，以及國際能源機構(gòu)和多家外國權(quán)威機構(gòu)的安全評估。

其中，能動與非能動相結(jié)合的安全設(shè)計是“華龍一號”最具代表性的創(chuàng)新。能動技術(shù)在核電站偏離正常時，能高效可靠地糾正偏離；而非能動技術(shù)主要是在嚴(yán)重事故導(dǎo)致電廠斷電的情況下，利用自然循環(huán)、重力、化學(xué)反應(yīng)、熱膨脹、氣體膨脹等自然現(xiàn)象，在無需電源支持的情況下保證反應(yīng)堆的安全。能動加非能動的安全系統(tǒng)設(shè)置，使“華龍一號”的總體安全水平達(dá)到甚至超過了世界現(xiàn)有先進核電機組的水平。

自立自強創(chuàng)未來

核心技術(shù)是國之重器，最關(guān)鍵最核心的技術(shù)要立足自主創(chuàng)新、自立自強。“華龍一號”的研發(fā)堅持自主創(chuàng)新路線，設(shè)計中采用了大量的先進設(shè)計特征，包括177燃料組件、能動與非能動結(jié)合的安全設(shè)計理念、強化的外部事件防御能力、改進的應(yīng)急響應(yīng)能力等。

作為我國具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù)，“華龍一號”形成了完整的知識產(chǎn)權(quán)體系，共獲得700余件專利和100余項軟件著作權(quán)，覆蓋了設(shè)計技術(shù)、專用設(shè)計軟件、燃料技術(shù)、運行維護技術(shù)等眾多領(lǐng)域，是目前國內(nèi)唯一能獨立出口的三代核電機型，已成為國際核電舞臺的新名片。“華龍一號”首堆示范工程擁有28066臺套設(shè)備，國產(chǎn)化率達(dá)88%。其中，反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件等核心裝備，都已實現(xiàn)國產(chǎn)化。核心設(shè)備與關(guān)鍵材料實現(xiàn)國產(chǎn)化，不僅使我國自主三代核電技術(shù)不再受制于人，還為“華龍一號”出海提供了強有力的保證，解決了自主核電出口的“鎖喉之痛”。

建成“華龍一號”示范工程，為后續(xù)我國三代核電批量化建設(shè)開啟了新的篇章，將有力助推我國現(xiàn)代能源體系構(gòu)建和能源高質(zhì)量發(fā)展，為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標(biāo)提供堅強能源保障。隨著“一帶一路”加速推進，“華龍一號”作為當(dāng)今最能代表中國高端制造業(yè)走向世界的國家名片之一，將以更高的標(biāo)準(zhǔn)、更優(yōu)的質(zhì)量、最好的性價比，征服全球核電市場。

（作者閆麗蓉系中國核科技信息與經(jīng)濟研究院工程師，張佳琦系副研究員）