近日，國(guó)家電力投資集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)家電投”）在上海正式發(fā)布了我國(guó)三代核電自主化標(biāo)志性成果——中國(guó)自主核電技術(shù)品牌、世界先進(jìn)三代核電型號(hào)“國(guó)和一號(hào)”。

自主創(chuàng)新 研發(fā)設(shè)計(jì)“國(guó)和一號(hào)”

“國(guó)和一號(hào)”，是國(guó)家電投落實(shí)我國(guó)三代核電自主化發(fā)展戰(zhàn)略，在引進(jìn)消化吸收三代非能動(dòng)壓水堆核電技術(shù)的基礎(chǔ)上，依托工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)踐和國(guó)家大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專(zhuān)項(xiàng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“壓水堆重大專(zhuān)項(xiàng)”）開(kāi)發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆核電型號(hào)，是完全自主設(shè)計(jì)的中國(guó)核電技術(shù)品牌，代表世界三代核電先進(jìn)水平，具有“安全系數(shù)高、經(jīng)濟(jì)性能好、創(chuàng)新成果多”等諸多特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

“國(guó)和一號(hào)”的開(kāi)發(fā)，集中國(guó)三代核電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新之大成，匯聚了國(guó)家、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)全方位的力量。其研發(fā)工作從2008年正式啟動(dòng)，歷時(shí)12年科研攻關(guān)，477家單位、26000余名技術(shù)人員參與其中。中美核能合作協(xié)議界定，凈功率超過(guò)135萬(wàn)千瓦才能擁有三代非能動(dòng)核電自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。為此，國(guó)家電投上海核工院以壓水堆重大專(zhuān)項(xiàng)總設(shè)計(jì)師鄭明光為代表的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對(duì)“國(guó)和一號(hào)”頂層設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了全局性的創(chuàng)新，包括增加鋼制安全殼的厚度和直徑以擴(kuò)大核島空間，重新設(shè)計(jì)研制蒸汽發(fā)生器，大幅度優(yōu)化主泵流量、主管道流通截面等，實(shí)現(xiàn)型號(hào)總體性能和效率的全面提升。2014年1月，“國(guó)和一號(hào)”初步設(shè)計(jì)通過(guò)國(guó)家能源局評(píng)審；2016年2月，通過(guò)我國(guó)史上范圍最廣、內(nèi)容最深的聯(lián)合安全審評(píng)；2016年4月，通過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)通用安全審評(píng)，獲得國(guó)際認(rèn)可。目前，“國(guó)和一號(hào)”示范工程施工設(shè)計(jì)已完成99.2%。

在安全性上，“國(guó)和一號(hào)”基于多層防御體系并系統(tǒng)性地應(yīng)用“非能動(dòng)”和“簡(jiǎn)化”理念，經(jīng)過(guò)了完整的試驗(yàn)驗(yàn)證。包括新建22個(gè)臺(tái)架，完成17項(xiàng)試驗(yàn)共887個(gè)工況，完成了堆芯熔融、安全殼冷卻等6大試驗(yàn)課題，建成了一批具有世界先進(jìn)水平的綜合配套試驗(yàn)設(shè)施，支撐型號(hào)安全審評(píng)，確保安全。

在經(jīng)濟(jì)性上，“國(guó)和一號(hào)”具有明顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，成功打破了多項(xiàng)技術(shù)壟斷，主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、大鍛件、核級(jí)焊材、690U型管等關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料全部實(shí)現(xiàn)自主化設(shè)計(jì)和國(guó)產(chǎn)化制造，設(shè)備整體國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，批量化后工程造價(jià)還能再降低，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

在創(chuàng)新性上，“國(guó)和一號(hào)”取得多項(xiàng)成果。截至2020年8月，壓水堆重大專(zhuān)項(xiàng)累計(jì)形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果6513項(xiàng)，獲得國(guó)家授權(quán)專(zhuān)利1052項(xiàng)，形成新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新裝置、新軟件392項(xiàng)。2016年，“國(guó)和一號(hào)”通過(guò)中國(guó)專(zhuān)利保護(hù)學(xué)會(huì)專(zhuān)家評(píng)審，認(rèn)為“具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和出口權(quán)”，為我國(guó)三代先進(jìn)核電的規(guī)模化、批量化發(fā)展與“走出去”提供了有力保障。

完成三代核電自主化戰(zhàn)略 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)跨越

2006年黨中央、國(guó)務(wù)院決定實(shí)施三代核電自主化戰(zhàn)略，上海核工院作為三代非能動(dòng)核電“引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新”的技術(shù)主體，匯聚國(guó)家、行業(yè)、產(chǎn)業(yè)力量，全面建成三門(mén)、海陽(yáng)全球首批三代核電非能動(dòng)核電項(xiàng)目，依托國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，成功開(kāi)發(fā)大型先進(jìn)壓水堆核電型號(hào)“國(guó)和一號(hào)”,這是我國(guó)核電自主化道路上取得的又一個(gè)重大勝利。

三代核電自主化依托項(xiàng)目三門(mén)、海陽(yáng)4臺(tái)機(jī)組歷經(jīng)十年建設(shè)，在2018年9月至2019年1月間陸續(xù)投運(yùn)。以依托項(xiàng)目全面建成為標(biāo)志，我國(guó)完整掌握三代核電工程建設(shè)技術(shù)。作為非能動(dòng)核電技術(shù)“全球首堆”，三門(mén)、海陽(yáng)依托項(xiàng)目4臺(tái)機(jī)組建設(shè)中廣泛采用新技術(shù)、新材料、新工藝以及新的項(xiàng)目管理模式。機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行表現(xiàn)卓越。根據(jù)世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)（WAN0）官方公布，截至2019年底三門(mén)1號(hào)機(jī)組和海陽(yáng)1號(hào)機(jī)組WANO綜合指標(biāo)得分100分，并列世界第一。特別是首次換料大修，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)國(guó)際核電機(jī)組首次換料大修最短工期記錄。依托項(xiàng)目建成投產(chǎn)，全面檢驗(yàn)了三代核電技術(shù)引進(jìn)的完整性和有效性，形成了強(qiáng)大的三代核電工程建設(shè)能力。依托項(xiàng)目成功實(shí)踐，也充分證明了“開(kāi)放和合作”是國(guó)際科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)共贏的必然和趨勢(shì)。

按照三代核電自主化工作的整體部署，基于全面完成三代核電AP1000非能動(dòng)核電技術(shù)的轉(zhuǎn)讓和消化、三代核電自主化依托項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)反饋及安全審評(píng)要求、以及設(shè)備和大宗材料100%國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展要求，上海核工院還高質(zhì)量完成了國(guó)產(chǎn)化CAP1000的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，工程建設(shè)周期、項(xiàng)目造價(jià)進(jìn)一步降低。目前CAP1000標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)初步安全分析報(bào)告通過(guò)國(guó)家核安全局技術(shù)審查，后續(xù)項(xiàng)目工程建設(shè)的條件已然具備。

三代核電自主化戰(zhàn)略布局在“點(diǎn)”，更在“面”。結(jié)合依托項(xiàng)目、技術(shù)引進(jìn)、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化和重大專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)，我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的多項(xiàng)技術(shù)和工藝空白得以填補(bǔ)，并建成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的三代核電自主創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)鏈體系，全面構(gòu)建了新時(shí)期核電自主設(shè)計(jì)體系、試驗(yàn)驗(yàn)證體系、裝備供應(yīng)鏈體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、安全審評(píng)體系、儀控體系、模塊化建造體系和人才體系等“八大體系”。

通過(guò)系統(tǒng)推進(jìn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化和自主化工作，組織國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)對(duì)三代核電關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間攻關(guān)，全面提升了核電裝備制造企業(yè)的水平，我國(guó)已具備年產(chǎn)6～8臺(tái)套先進(jìn)核電機(jī)組的裝備能力。同時(shí)，研制完整的三代核電儀控系統(tǒng)平臺(tái)，打造了具備國(guó)家戰(zhàn)略意義的先進(jìn)核燃料組件制造體系，解決了核電關(guān)鍵技術(shù)“受制于人”的問(wèn)題，彰顯了國(guó)家速度、國(guó)家力量。針對(duì)我國(guó)核電工程設(shè)計(jì)與分析軟件技術(shù)短板，2010年起，COSINE軟件體系研發(fā)工作全面啟動(dòng)，致力于打造一整套基于自主源代碼原始編程與開(kāi)發(fā)的核電廠(chǎng)設(shè)計(jì)與安全分析軟件。目前，COSINE軟件核安全取證工作有序推進(jìn)，有力支撐我國(guó)核電自主化發(fā)展與“走出去”。

踐行國(guó)家能源戰(zhàn)略 從核電邁向核能

從自主設(shè)計(jì)研發(fā)我國(guó)大陸第一座核電站，到自主設(shè)計(jì)研發(fā)我國(guó)第一個(gè)出口的核電站；從技術(shù)支持我國(guó)第一座重水堆核電站建設(shè)，到肩負(fù)我國(guó)“三代核電自主化”引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的重任；從推進(jìn)三代核電自主化依托項(xiàng)目順利商運(yùn)，到完成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“國(guó)和一號(hào)”型號(hào)研發(fā)，上海核工院受命于國(guó)家電力資源匱乏的危難之時(shí)，成長(zhǎng)于國(guó)家核電技術(shù)突破發(fā)展的跨越之中，為中國(guó)核電事業(yè)從無(wú)到有、從小到大貢獻(xiàn)了舉足輕重的力量。

站在中國(guó)核電50年發(fā)展新的起點(diǎn)，作為國(guó)家電投核能技術(shù)創(chuàng)新和型號(hào)開(kāi)發(fā)的主體、三代非能動(dòng)系列技術(shù)運(yùn)用推廣的主體以及核能項(xiàng)目工程總承包主體，上海核工院自覺(jué)貫徹“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，加快由核電向核能拓展、單一核能向多能綜合利用拓展、核能向核技術(shù)利用和核環(huán)保拓展的“三個(gè)拓展”，實(shí)現(xiàn)核能創(chuàng)新發(fā)展向多領(lǐng)域、“深水區(qū)”“無(wú)人區(qū)”邁進(jìn)；實(shí)現(xiàn)“國(guó)和一號(hào)”國(guó)家工程卓越交付，圓滿(mǎn)完成好國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)任務(wù)，積極推動(dòng)“國(guó)和一號(hào)”、國(guó)產(chǎn)化CAP1000批量化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)“國(guó)和”系列核電安全性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性的全面豐收；瞄準(zhǔn)未來(lái)發(fā)展，全力開(kāi)拓一體化供熱堆項(xiàng)目落地、深化四代堆的研究，回答好核能高質(zhì)量發(fā)展要求的答卷，成為“世界一流核能成套技術(shù)開(kāi)發(fā)商”和“世界一流核能整體解決方案提供商”。

【責(zé)任編輯：趙藝涵】