10多年前，福建省福清市三山鎮(zhèn)西南前薛村岐尾山，還只是一個位于東海之濱鮮為人知的荒山坡。歷經(jīng)十載建設(shè)和發(fā)展，如今，這里已成為肩負(fù)著鑄造“強(qiáng)國重器”使命的新興核電基地。由于我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”示范工程落地于此，這片貌不驚人的閩北大地再次吸引了全世界的目光。
中國核工業(yè)集團(tuán)公司一直秉承著“中國核工業(yè)的‘飯碗’要端在自己的手上”的理念。“華龍一號”百萬千瓦核電機(jī)組的開工建設(shè)，使我國成為繼美國、法國、俄羅斯之后，又一個具有獨(dú)立自主三代核電技術(shù)的國家，我國從此躋身先進(jìn)核電技術(shù)國家行列，具備了與發(fā)達(dá)國家在三代核電國際市場同臺競技的資格。“華龍一號”也成為高端制造業(yè)中一張響當(dāng)當(dāng)?shù)摹爸袊薄?/p>
從“跟隨”到“并跑”
雨后的福清核電基地悶熱而潮濕，不過，不利的天氣并不能阻止工人們建設(shè)的熱情。記者眼前，塔吊林立、溝渠縱橫，承擔(dān)著我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”示范工程的5號機(jī)組基礎(chǔ)工程已具雛形，核島反應(yīng)堆廠房高高聳立。
穿梭在建設(shè)工地之間，最引人注目的莫過于密密麻麻、層層疊疊的加粗鋼筋?！翱股逃么箫w機(jī)撞擊機(jī)械連接套筒是‘華龍一號’所特有的鋼筋機(jī)械連接工藝，與普通套筒相比具有更高要求。在滿足普通套筒技術(shù)要求的前提下，還需要滿足瞬時加載沖擊試驗(yàn)。”中核集團(tuán)福清核電副總經(jīng)理陳國才指著核島廠房的外層墻壁說。
具備飛機(jī)防撞性能僅僅是“華龍一號”眾多創(chuàng)新技術(shù)的冰山一角?！凹夹g(shù)創(chuàng)新是我們的核心競爭力?！敝泻思瘓F(tuán)核電工程公司設(shè)計(jì)院副院長荊春寧告訴《經(jīng)濟(jì)日報(bào)》記者，“華龍一號”在計(jì)算分析軟件、反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)、燃料技術(shù)、能動和非能動安全技術(shù)等方面全面實(shí)現(xiàn)了重大突破，真正掌握了未來競爭和發(fā)展的主動權(quán)。
荊春寧告訴記者，“華龍一號”主要有三大特點(diǎn)：第一大特點(diǎn)是“177堆芯”，在提高堆芯額定功率的同時降低平均線功率密度，既增加了核電廠的發(fā)電能力又提高了核電運(yùn)行的安全裕量。第二大特點(diǎn)是燃料組件具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，這對中國核電(6.930， -0.10，-1.42%)“走出去”十分關(guān)鍵。第三大特點(diǎn)是裝備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，可充分利用我國現(xiàn)有核電裝備制造能力，推動產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)型升級，拉動國內(nèi)核電裝備制造業(yè)發(fā)展。
燃料技術(shù)是反應(yīng)堆的核心技術(shù)之一，不斷升級核燃料技術(shù)是改善核電站安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的有效手段。此前，這一技術(shù)長期被國外所壟斷，國內(nèi)只能照圖加工，即使有改進(jìn)也必須征得技術(shù)擁有國的同意，這也成了卡在我國核電人喉嚨中的一根刺。
為改變這種被動局面，中核集團(tuán)開展了重點(diǎn)科技專項(xiàng)“壓水堆燃料設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究”工作，開發(fā)出從12個月?lián)Q料的CF2燃料到18個月?lián)Q料的CF3燃料，用以解決出口受限問題。目前，中國三代核電“華龍一號”核燃料元件——具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CF系列燃料組件已獲得突破性進(jìn)展，預(yù)計(jì)從2017年起，CF系列將陸續(xù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。檢測結(jié)果顯示，該成果能夠滿足國內(nèi)外開工建設(shè)的“華龍一號”工程的燃料需求，且性能與國際先進(jìn)燃料組件相當(dāng)。
“我們足足提交了多達(dá)5000頁的報(bào)告。”荊春寧回憶起項(xiàng)目送審時的經(jīng)歷說，國際原子能機(jī)構(gòu)安全評審委員會2014年的評審結(jié)果認(rèn)為，中國的ACP1000(華龍一號)是符合當(dāng)代世界上最先進(jìn)、最嚴(yán)格的安全技術(shù)要求的，而且是完全可行的?！翱梢哉f，中國核電已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從‘跟隨’到‘并跑’。”
開啟設(shè)計(jì)“協(xié)同時代”
除了硬件技術(shù)的創(chuàng)新趕超，“華龍一號”在軟實(shí)力上的突破同樣堪稱“跨越性”。
荊春寧表示，“華龍一號”是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)過程中需要多專業(yè)、多個單位之間開展協(xié)同設(shè)計(jì)，接口復(fù)雜，參與人員眾多，協(xié)調(diào)管理難度極大，其準(zhǔn)確性和有效性直接影響核電站的質(zhì)量和安全。
為了解決這一問題，中核集團(tuán)在“華龍一號”設(shè)計(jì)中，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，將核電的設(shè)計(jì)、應(yīng)用軟件集成與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合，建立了異地綜合協(xié)同設(shè)計(jì)平臺。同時，將多個設(shè)計(jì)單位通過網(wǎng)絡(luò)連接，利用各種終端設(shè)備，在同一個平臺上開展協(xié)同設(shè)計(jì)工作。
目前建成的設(shè)計(jì)協(xié)同平臺，除包括中國核電工程有限公司、中國核動力研究設(shè)計(jì)院兩院四地外，還與核電業(yè)主、項(xiàng)目管理、工程采購、設(shè)備制造廠以及土建與安裝施工等單位連接，提供相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)支持，互聯(lián)單位共約20余家。這些單位分布在北京、上海、成都、西安、石家莊、鄭州等地，協(xié)同設(shè)計(jì)平臺的終端數(shù)量達(dá)到500個，并可以根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。此外，該協(xié)同平臺還集成了工廠三維設(shè)計(jì)、電纜敷設(shè)、力學(xué)分析計(jì)算等多種功能?；谠搮f(xié)同設(shè)計(jì)平臺，目前，一個數(shù)字化的“華龍一號”核電廠三維設(shè)計(jì)模型及完整的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建立起來，其中包含了5萬多臺套設(shè)備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數(shù)據(jù)還可服務(wù)于設(shè)備采購與加工制造。
“這就相當(dāng)于又建設(shè)了一個‘?dāng)?shù)字化的核電站’。”荊春寧表示，“華龍一號”設(shè)計(jì)平臺提升了核電設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建設(shè)水平，確保了“華龍一號”的先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與建造質(zhì)量。在充分借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的同時，將核電設(shè)計(jì)與信息技術(shù)進(jìn)行了深度融合，充分利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)加密、仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，解決了不同平臺間的數(shù)據(jù)傳遞與集成等難題，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
此外，我國首套自主的核電軟件包和一體化軟件集成平臺(NESTOR)也在去年底正式發(fā)布。其在計(jì)算精度方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平，與美、法等核電強(qiáng)國并駕齊驅(qū)，躋身世界第一陣營。它的成功發(fā)布，為將來開發(fā)出國際先進(jìn)水平的軟件奠定了基礎(chǔ)，在核電“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施上起到了關(guān)鍵作用。
“巨龍”出海拓展全球市場
在國內(nèi)示范工程快速推進(jìn)的同時，2015年8月20日，在數(shù)千公里外的巴基斯坦第一大城市卡拉奇，采用“華龍一號”技術(shù)的2號核電項(xiàng)目也實(shí)現(xiàn)了核島澆筑第一罐混凝土(FCD)，這標(biāo)志著我國自主核電技術(shù)在海外市場取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
事實(shí)上，在一系列重要會議上，我國多次強(qiáng)調(diào)要發(fā)揮核電技術(shù)出口的帶動作用，創(chuàng)造我國經(jīng)濟(jì)新的比較優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢；國家領(lǐng)導(dǎo)人在出訪期間也多次力推中國核電“走出去”，核電“走出去”已成為國家戰(zhàn)略。得益于頂層設(shè)計(jì)的推動，加之明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，“華龍一號”海外項(xiàng)目開發(fā)不斷取得突破。
2015年2月，中國和阿根廷兩國政府簽署了《關(guān)于在阿根廷合作建設(shè)壓水堆核電站的協(xié)議》，標(biāo)志著“華龍一號”自主三代核電技術(shù)成功出口拉丁美洲。在此基礎(chǔ)上，2015年11月，中核集團(tuán)和阿根廷核電公司簽署了壓水堆項(xiàng)目框架合同。目前，雙方正保持緊密的工作聯(lián)系，積極推動“華龍一號”壓水堆項(xiàng)目早日開工建設(shè)。此外，我國還與英國、蘇丹、巴西、埃及、加納、馬來西亞等國家達(dá)成了合作意向。
“與核電先進(jìn)國家比，‘華龍一號’具備了很多競爭優(yōu)勢。它采用了漸進(jìn)式的技術(shù)發(fā)展路徑，在成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上集成了眾多的先進(jìn)技術(shù)特征，在保證成熟可靠性的基礎(chǔ)上顯著提升了電廠的安全性，平衡了經(jīng)濟(jì)性?！敝泻思瘓F(tuán)核動力事業(yè)部副主任李卓群透露，“華龍一號”創(chuàng)新性地采用“能動與非能動相結(jié)合的安全設(shè)計(jì)理念”，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，充分吸收了福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋。其能夠滿足我國和國際最新核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在安全、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上達(dá)到或超過了國際三代核電用戶需求，建設(shè)成本也明顯低于核電先進(jìn)國家的三代核電技術(shù)。
與此同時，“華龍一號”示范工程的開工建設(shè)對于國家“一帶一路”戰(zhàn)略和中國核電“走出去”戰(zhàn)略的實(shí)施，也將起到支撐和助推作用，福清核電5號、6號機(jī)組的順利建設(shè)將為中國核電產(chǎn)業(yè)拓展海外市場帶來巨大的示范效應(yīng)。
據(jù)測算，核電機(jī)組出口具有很明顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。一臺機(jī)組的出口價格大約為300億元左右，加上后期燃料及服務(wù)費(fèi)用，估算價格總計(jì)高達(dá)1000億元。而且，每建設(shè)一臺核電機(jī)組，將涉及大大小小的配套企業(yè)幾百家，對拉動我國核電裝備的批量化生產(chǎn)效果明顯。
“‘華龍一號’的開工標(biāo)志著我國進(jìn)入世界核電的第一陣營。如果把以前的核電出口比作為借船出海，今天，我們已經(jīng)有能力造船出海了。”中核集團(tuán)總經(jīng)理錢智民信心十足地說。
