文章來源：國家電力投資集團有限公司 發布時間：2020-10-16
近日，國家電力投資集團有限公司（以下簡稱“國家電投”）在上海正式發布了我國三代核電自主化標志性成果——中國自主核電技術品牌、世界先進三代核電型號“國和一號”。
自主創新 研發設計“國和一號”
“國和一號”，是國家電投落實我國三代核電自主化發展戰略，在引進消化吸收三代非能動壓水堆核電技術的基礎上，依托工程項目建設實踐和國家大型先進壓水堆核電站重大專項（以下簡稱“壓水堆重大專項”）開發的、具有自主知識產權的大型先進非能動壓水堆核電型號，是完全自主設計的中國核電技術品牌，代表世界三代核電先進水平，具有“安全系數高、經濟性能好、創新成果多”等諸多特點和優勢。
“國和一號”的開發，集中國三代核電技術和產業創新之大成，匯聚了國家、行業、產業全方位的力量。其研發工作從2008年正式啟動，歷時12年科研攻關，477家單位、26000余名技術人員參與其中。中美核能合作協議界定，凈功率超過135萬千瓦才能擁有三代非能動核電自主知識產權。為此，國家電投上海核工院以壓水堆重大專項總設計師鄭明光為代表的技術團隊，對“國和一號”頂層設計方案進行了全局性的創新，包括增加鋼制安全殼的厚度和直徑以擴大核島空間，重新設計研制蒸汽發生器，大幅度優化主泵流量、主管道流通截面等，實現型號總體性能和效率的全面提升。2014年1月，“國和一號”初步設計通過國家能源局評審；2016年2月，通過我國史上范圍最廣、內容最深的聯合安全審評；2016年4月，通過國際原子能機構通用安全審評，獲得國際認可。目前，“國和一號”示范工程施工設計已完成99.2%。
在安全性上，“國和一號”基于多層防御體系并系統性地應用“非能動”和“簡化”理念，經過了完整的試驗驗證。包括新建22個臺架，完成17項試驗共887個工況，完成了堆芯熔融、安全殼冷卻等6大試驗課題，建成了一批具有世界先進水平的綜合配套試驗設施，支撐型號安全審評，確保安全。
在經濟性上，“國和一號”具有明顯競爭優勢，成功打破了多項技術壟斷，主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、大鍛件、核級焊材、690U型管等關鍵設備、關鍵材料全部實現自主化設計和國產化制造，設備整體國產化率達到90%以上，批量化后工程造價還能再降低，具有國際競爭力。
在創新性上，“國和一號”取得多項成果。截至2020年8月，壓水堆重大專項累計形成知識產權成果6513項，獲得國家授權專利1052項，形成新產品、新材料、新工藝、新裝置、新軟件392項。2016年，“國和一號”通過中國專利保護學會專家評審，認為“具有自主知識產權和出口權”，為我國三代先進核電的規模化、批量化發展與“走出去”提供了有力保障。
完成三代核電自主化戰略 實現產業跨越
2006年黨中央、國務院決定實施三代核電自主化戰略，上海核工院作為三代非能動核電“引進消化吸收再創新”的技術主體，匯聚國家、行業、產業力量，全面建成三門、海陽全球首批三代核電非能動核電項目，依托國家科技重大專項，成功開發大型先進壓水堆核電型號“國和一號”,這是我國核電自主化道路上取得的又一個重大勝利。
三代核電自主化依托項目三門、海陽4臺機組歷經十年建設，在2018年9月至2019年1月間陸續投運。以依托項目全面建成為標志，我國完整掌握三代核電工程建設技術。作為非能動核電技術“全球首堆”，三門、海陽依托項目4臺機組建設中廣泛采用新技術、新材料、新工藝以及新的項目管理模式。機組投運以來，運行表現卓越。根據世界核電運營者協會（WAN0）官方公布，截至2019年底三門1號機組和海陽1號機組WANO綜合指標得分100分，并列世界第一。特別是首次換料大修，創造了國內國際核電機組首次換料大修最短工期記錄。依托項目建成投產，全面檢驗了三代核電技術引進的完整性和有效性，形成了強大的三代核電工程建設能力。依托項目成功實踐，也充分證明了“開放和合作”是國際科技領域實現共贏的必然和趨勢。
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非能動核電技術的轉讓和消化、三代核電自主化依托項目的經驗反饋及安全審評要求、以及設備和大宗材料100%國產化的發展要求，上海核工院還高質量完成了國產化CAP1000的標準設計，工程建設周期、項目造價進一步降低。目前CAP1000標準化設計初步安全分析報告通過國家核安全局技術審查，后續項目工程建設的條件已然具備。
三代核電自主化戰略布局在“點”，更在“面”。結合依托項目、技術引進、設備國產化和重大專項研發，我國核電產業的多項技術和工藝空白得以填補，并建成了具有國際先進水平的三代核電自主創新體系和產業鏈體系，全面構建了新時期核電自主設計體系、試驗驗證體系、裝備供應鏈體系、標準體系、安全審評體系、儀控體系、模塊化建造體系和人才體系等“八大體系”。
通過系統推進設備國產化和自主化工作，組織國內裝備制造企業對三代核電關鍵設備進行長時間攻關，全面提升了核電裝備制造企業的水平，我國已具備年產6～8臺套先進核電機組的裝備能力。同時，研制完整的三代核電儀控系統平臺，打造了具備國家戰略意義的先進核燃料組件制造體系，解決了核電關鍵技術“受制于人”的問題，彰顯了國家速度、國家力量。針對我國核電工程設計與分析軟件技術短板，2010年起，COSINE軟件體系研發工作全面啟動，致力于打造一整套基于自主源代碼原始編程與開發的核電廠設計與安全分析軟件。目前，COSINE軟件核安全取證工作有序推進，有力支撐我國核電自主化發展與“走出去”。
踐行國家能源戰略 從核電邁向核能
從自主設計研發我國大陸第一座核電站，到自主設計研發我國第一個出口的核電站；從技術支持我國第一座重水堆核電站建設，到肩負我國“三代核電自主化”引進消化吸收再創新的重任；從推進三代核電自主化依托項目順利商運，到完成具有自主知識產權的“國和一號”型號研發，上海核工院受命于國家電力資源匱乏的危難之時，成長于國家核電技術突破發展的跨越之中，為中國核電事業從無到有、從小到大貢獻了舉足輕重的力量。
站在中國核電50年發展新的起點，作為國家電投核能技術創新和型號開發的主體、三代非能動系列技術運用推廣的主體以及核能項目工程總承包主體，上海核工院自覺貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，加快由核電向核能拓展、單一核能向多能綜合利用拓展、核能向核技術利用和核環保拓展的“三個拓展”，實現核能創新發展向多領域、“深水區”“無人區”邁進；實現“國和一號”國家工程卓越交付，圓滿完成好國家重大專項任務，積極推動“國和一號”、國產化CAP1000批量化建設，實現“國和”系列核電安全性、先進性、經濟性的全面豐收；瞄準未來發展，全力開拓一體化供熱堆項目落地、深化四代堆的研究，回答好核能高質量發展要求的答卷，成為“世界一流核能成套技術開發商”和“世界一流核能整體解決方案提供商”。
【責任編輯：趙藝涵】