国家核电技术 国家电投：核电技术自主化勇啃硬骨头

7月24日至26日，由国务院国有资产监督管理委员会主办的“核铸强国梦”进入国家电力投资集团有限公司，专注于国家重大科技项目“大型先进压水堆核电厂”1号核电模型的设计开发，关注中国核电启动、引进、消化、再创新、实现三代核电自主的不平凡过程。

国家电力投资公司作为中央企业，肩负着保障国家能源安全的重任。国家核电科技公司作为其前身之一，承担了我国第三代核电自主化的重要使命，负责引进AP1000第三代核电技术，消化吸收再创新，实现核电厂工程设计、设备制造、工程建设和运行管理的自主化，开发具有自主知识产权的大型先进压水堆核电厂。经过十几年的不懈努力，三代核电自治产生了丰硕的成果。目前，AP1000项目4台机组全部投入运行，国家重大科技项目大型先进压水堆核电站研发进入最后阶段，国家电力投入建立了较为完整的核电产业链。

在7月25日举行的“中国核电发展50年与中国的光荣精神”访谈中，上海核工程学院老一辈设计大师蔡建平、苗红星、夏、卢荣良等讲述了中国核工业建设者的自力更生和艰苦奋斗经历。

为秦山核电站做“换脑手术”

2019年，中国大陆第一座核电站秦山一期核电站并网发电已有28年。截至今年6月底，秦山核电厂已发电5600亿千瓦时，减少二氧化碳5.4亿吨。

秦山核电厂28年安全高效运行的秘诀是自己的。2018年4月，秦山核电30万千瓦机组主控室原双环面板全部拆除，安装性能更好的新主控板。这是秦山核电30万千瓦机组第18次换料大修现场。主控板改造相当于核电站的一次“换脑操作”，在国内尚属首次。这次除了更换两圈面板台，与之集成的仪表控制柜、报警柜等140多个机柜全部更换。接口一定要一一对应，路径设计不能错，技术难度要空。

完成“脑置换手术”的“外科医生”是国家电力投资公司上海核工程研究设计院。在中国核电发展史上，研究院创造了三个“第一”，即独立开发设计了中国大陆第一座核电厂——秦山核电厂；设计开发了中国第一座出口核电站——恰希马核电站；技术一直支持中国第一座重水反应堆秦山三期核电站。

1970年2月8日，上海传达了周恩来总理的指导精神，“从长远来看，要解决上海和华东地区的用电问题，必须依靠原子能发电。”中国核电发展正式启动，并设立代号“728”、“728办”等机构，开始摸着石头过河。“当时搞核反应堆，外国对我们实行严格的技术封锁。我们必须研究和探索自己。”上海核工程研究所原总工程师蔡建平回忆说，由于公共信息有限，国内电子计算机等条件有限，完成核反应堆分析程序等任务相当具有挑战性。大家齐心协力面对困难，加班加点搞联大战。

从项目开始，从确定技术路线和反应堆类型方案的曲折过程，到消除工程建设的一切困难，再到并网发电和安全运行，秦山30万机组，从最初的“原型反应堆”和“试验反应堆”定位，到正式建立“商用反应堆”，凝聚了一代中国核电人的智慧和心血，铸就了“中国核电从这里开始”的伟大事业。秦山核电站被誉为中国的荣耀，成为中国核电技术创新的源泉。

上海核工程研究院伴随着秦山核电厂成长，成为国内唯一一家参与国内R&D及各类反应堆设计服务，具有全岛设计能力，拥有完整自主知识产权，实现核电设计技术出口的整体核电设计院。

国家科技重大项目国家一类燃料组件样品

超级“135”梦想三代核电自主

中国核电行业一直在追求拥有世界领先技术和自主知识产权的大型先进压水堆核电站的目标。本世纪初，中国有11台在运行和在建核电机组，其中8台来自3个不同国家，5种类型。怎样才能实现从跑和跑到领导的转变？

2007年，国家决定从西屋公司引进三代被动式先进核电技术AP1000，同时在此基础上，开始了我国三代核电完全自主化的进程。上海核工程学院是引进、消化、吸收AP1000三代核电和国家重大科技项目“大型先进压水堆核电站”研发的技术负责单位。

西屋公司在技术转让上划了一条红线，即在引进AP1000核电技术的基础上，中国只有发展净电功率大于135万千瓦的大型先进被动核电厂，才能拥有自主知识产权。

突破“135”的难度有多大？“就像小飞机变成大飞机，满足净功率大于135万千瓦的要求不能简单的按比例放大。有必要重新进行模型开发、技术设计、设备开发、实验研究和安全审查。”国和一号总设计师、上海核工程学院院长郑明光说。

这相当于开了一个新炉子。没有捷径。2008年，上海核工程学院相关大学、研究所、制造企业和联合国大量技术人员开始着手解决历时十余年的重大专项研究问题。为了突破“135”，国和一号反应堆堆芯需要从157箱燃料组件改为193箱燃料组件，堆芯内部流场分布、流量分布和流致振动需要重新测试。新设计需要全面测试的支持。参与该项目的王国栋表示，该实验涉及许多合作单位，难度大、要求高、难以协调。例如，在一次非常小的凝结试验中，核工程研究所和联合单位之间有近70次正式通信。

如果要量化突破“135”的难度，以下数字只是冰山一角:学习吸收315557份8.4吨重的AP1000技术转移文件；国内企业近477家，技术人员2.6万人参加；形成293个新产品、新材料、新工艺、新装置，新建试验台43个；在国内22个世界先进的试验台架上完成了6个重大试验课题、17个重点试验的887种工况的独立试验验证；经过17个月的审核；R&D设计师逐一回答了国家核安全局提出的5377个问题...

目前，大型先进压水堆核电站重大专项已形成6513项知识产权，进入反应堆型落地新的重要阶段。国和一号在安全和经济方面处于世界领先地位。它在设计上符合最高的安全标准，经过了完整充分的试验验证和安全审查，其安全指标比AP1000好15%左右。在多层防御的基础上，系统地应用被动化、简单化的概念，从设计、工程措施、管理等方面防范设备疲劳、人为因素、环境条件变化带来的风险。批量生产后，成本至少可以降低10%，具有很强的国际竞争力。

“这是世界上最大的拥有自己品牌的被动压水堆核电站，是一项伟大的创新！它带动了中国核电产业从第二代到第三代的跨越式发展。”上海核工程学院副院长陈郁表示，国合一号设备完全自主设计，国合一号设备国产化率超过85%，其余设备均可国际采购，不涉及产权。

国家科技重大项目国和一号模型

龙头企业应肩负起全面提升核电产业竞争力的重任。中国电力投资公司围绕中国核电产业链的关键环节、薄弱环节和空白色环节，大力推进能力建设和制度建设。目前，中国电力投资公司已建立了较为完整的核电产业链，拥有12个核电投资、运营和前期单位，13个核电产业链单位和1个核能研究单位，业务范围涵盖核电R&D、设计、制造、施工、运营和核环保。

据国家电力投资公司相关负责人介绍，2018年，国家电力投资公司将制定“2035一流战略”，朝着建设具有全球竞争力的世界级清洁能源企业的目标阔步前进。核系统也将从一个新的起点出发，独立发展第三代核电。在先进核能技术创新的推动下，以核电生产和综合利用为主导，将加快核电向核能的扩张，实现核系统的安全高效发展，成为集团公司实现战略目标的重要推动力。