大国重器：“华龙一号”立异启示录

1月30日，“华龙一号”全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组投入商业运转。这标志着我国在三代核电技能范畴跻身世界前列，成为继美国、法国、俄罗斯等国家之后真实把握三代核电技能的国家。

党的十九届五中全会提出，坚持立异在我国现代化制作大局中的中心位置，把科技自立自强作为国家展开的战略支撑。

从1997年提出以“177堆芯”为主要特征的CNP1000，到2009年提出“能动+非能动”为主要特征的CP1000，再到ACP1000、“华龙一号”，我国具有彻底自主知识产权的百万千瓦级核电站通过二十多年的尽力与斗争，总算建成投运，也给我国展开自主立异供给了许多阅历和启示。

长时刻主义

“华龙一号”的成功并非偶尔，也不是一蹴即至，而是通过了长时刻斗争。

上世纪90年代，中核集团核动力院在完结了我国首座自主研制规划的60万千瓦核电站——秦山二期核电工程后，发动了自主百万千瓦级核电技能的研制作业。

一个核电站的规划，最中心的便是堆芯，堆芯确认了，反应堆及一回路系统才干规划定型，一回路确认，二回路系统才干进行规划。

其时世界核电通用趋势是在堆芯规划上选用157堆芯，核动力院的研制团队则在充沛证明可行性后，提出了177堆芯的方案，这成为“华龙一号”诞生的源头和中心技能的根底。

从“157”到“177”，看似简略，实则杂乱。在充沛考虑热量传递、燃料富集度等组件之间彼此约束的要素后，还要进步堆芯功能，并不是一件简单的作业。

据“华龙一号”副总规划师、核反应堆及一回路系统总规划师刘昌文回想，为在参数的平衡间找到最优的安置方法，科研人员自我加压，困难攻关，在堆芯装载方案没有颠覆性调整的情况下，成功地将组件最大燃耗下降到了限值以内，在安全性、经济性和对下流专业的影响之间取得了较好的平衡。

核电的自主立异并非凭空捏造，而是广泛吸收世界先进阅历和效果。欧美推出的AP1000、ERP等第三代核电技能，无论是安全性仍是经济性方面，都提出了更高的要求，应对事端的才干更强。对此，中核集团科研团队罗致世界上第三代核电站规划理念，从头定位了自主百万千瓦级技能的研制方针，构成了一个具有三代特征的自主核电技能，这便是CP1000。

邢继于2009年进入这一研制团队，并担任这一类型的总规划师。随后，研制团队提出了“能动+非能动”的开端想象，并落真实CP1000方案中。

 

“华龙一号”全球首堆

CP1000方案在2011年末开工，邢继科研团队在2010年末就完结了开端安全剖析陈述编制，并上签到国家核安大局。但是，2011年3月日本福岛核事端发生后，我国拟定了核电安全展开的四项决议，依据新的要求，CP1000需求从头证明。

日本福岛核事端尽管阻挠了CP1000，但没有阻挠我国核电自主研制行进的脚步。在研制CP1000的一同，中核集团现已提早策划布局并展开了自主三代核电的研讨，也便是后来的ACP1000，日本福岛核事端可以说加速了这一类型的面世。

ACP1000已然定位三代核电，就要依照三代核电的要求，和世界最高水平来规划。而这个高方针，给工程师们带来绵长而困难的应战。

日本福岛核事端后，核电站能抗多大等级地震，成为人们重视的问题。在抗震要求方面，欧洲的ERP堆型为0.25g，而ACP1000则将抗震要求从0.25g进步到了0.3g。

为了啃下0.3g抗震的这块硬骨头，从2012年末到2014年末，抗震规划团队的工程师们简直没日没夜地在办公室里核算。

“最忧虑核算犯错，由于一旦核算犯错，或许会由于连锁反应，导致上游工艺专业的作业都白做了。那段时刻，作业的压力十分大，连睡觉时都会常常重复地考虑核算参数，感到有问题时，就会冒盗汗。”抗震攻关团队的专家杨建华说。

在抗震攻关团队废寝忘食的尽力下，阅历了五次抗震规划迭代优化，总算构成了终究的“华龙一号”安置方案。

相似的科研攻关故事还有许多。蒸汽发生器是核电站的要害设备之一。长时刻以来，蒸汽发生器的规划技能，只把握在美国西屋、法国阿海珐等少量国外公司手中，规划新类型的百万千瓦级核电站蒸汽发生器，在国内尚无先例。

从事蒸汽发生器规划研讨近30年的专家张富源担任攻关组组长兼专家组组长。为了攻关，张富源带领团队成员，常常24小时守在实验现场。通过27个月的攻关，第三代核电ZH-65型蒸汽发生器面世。比较之下，美国、法国制作首台三代核电蒸汽发生器的时刻用了将近40个月。而与国外三代核电蒸汽发生器比较，ZH-65型蒸汽发生器发生的蒸汽压力更高、蒸汽温度更低、经济型更高。

2015年5月7日，“华龙一号”全球首堆——中核集团福建福清核电5号机组正式开工制作。2021年1月30日，“华龙一号”投入商业运转。据了解，“华龙一号”具有彻底自主知识产权系统，专利700余件，软件著作权120余项。

20世纪80年代以来，我国核电从秦山起步，掀开了核能开发利用的新篇章。在自主规划制作秦山一期、秦山二期、岭澳二期等核电厂根底上，中核集团历经20多年砥砺立异，成功自主研制了三代核电技能“华龙一号”。

“‘华龙一号’是我国核工业多年来坚持自主立异的效果。”“华龙一号”总规划师邢继说。“从CNP1000、CP1000、AP1000再到“华龙一号”，20年4个自主类型的称号，折射出的是一代接一代我国核工业人，在自主立异核电技能的困难进程上不断寻求更高方针的执着精力，是对初心的据守。”

协同立异

核电站是高度杂乱的动力系统。“华龙一号”能顺畅投入商用，除了我国核工业系统的全体前进，和咱们本身把握中心技能，还在于各方大力协同。

“华龙一号”的研制，集结了国内17家高校、科研院所的力气，国外有14家企业或大学参加，签署科研协作协议上百项。邢继介绍说，“华龙一号”在研制进程中，展开了产学研协作，克服了许多困难，处理设备国产化难题，满意第三代核电要求，在核电主设备上通过联合研制完结了100%的国产化。

其间，一切设备国产化进程中，最困难的便是“华龙一号”主泵的国产化。

主泵作为反应堆中循环系统的动力源，被业界比喻为核电站“心脏”，结构精细、系统杂乱、制作难度极大，2008年之前国内已建成核电站的主泵均是从国外进口。

2007年，中核集团中核工程开端承当核电厂总承揽作业。在初次承当核电总承揽开端阶段，中核工程就发挥自主规划的优势，对主泵全球重要供货商的泵型进行了全面的比较，依托其时的福清1、2号和方家山项目，在主泵的设备收购中清晰要求国外投标商寻觅国内协作伙伴，并进行要害重要零部件的国产化分包和技能转让。

通过艰苦的商洽，中核工程和安德里茨公司在福清、方家山项目上到达一致，支撑哈电完结主泵国产化和技能转让，并在哈电与安德里茨签定的分包和技能转让合同中清晰，由安德里茨协助哈电完结主泵的国产化和技能转让。

主泵的国产化是一个十分困难的进程，国内参加主泵项目各单位在主泵规划、原资料、制作、实验、产能、项目办理等多方面存在严重不足。面临这些问题，中核工程活跃剖析整理问题的症结，建立了从底层项目办理人员到公司领导甚至中核集团领导的和谐机制，成立了主泵国产化的专项组，针对主泵国内重要供方施行考察战略，组织项目人员现场辅导和推进厂家主泵国产化开展，协助厂家建立了一整套主泵项目办理、质保系统。

 

“华龙一号”全球首堆制作场景

2008年11月，中核工程与哈电动装及安德里茨联合签定福清方家山项目主泵供货合同，2009年哈电展开全流量实验台架发动方案规划，总投资约2亿人民币，于2012年建成并投入使用，终究在福清5号机组独立完结主泵总装。

在“华龙一号”研制进程中，相似这样的事还有许多，“华龙一号”研制团队联合东方电气、哈电集团等58家国有企业，联动140余家民营企业，带动上下流工业链5000多家企业，一同突破了411台中心配备的国产化，首堆工程国产化率到达88%，完结了由“我国制作”向“我国发明”的腾跃。

不只要害设备，核电制作用的大宗资料也都离不开协同攻关。比方电缆，三代核电站电缆判定寿数是60年。中核集团与厂家一同研讨，完结电缆寿数的延伸，进步耐高温高压功能。再比方安全级电缆的热缩套管，中核集团和国内企业联合研制打破了国外独占，价格仅仅国外厂家的1/5。

2015年5月7日，“华龙一号”演示工程福清核电5号机组正式开工制作。“华龙一号”首堆工程触及大的专业范畴70多个，80多个构筑物，360多个系统，工程规划图纸20万张以上。尤其是设备国产化率较高，包括“三新”设备(新规划、新厂家、新技能)111项。可以说，每一个细节的立异，都对规划、收购、施工、调试，甚至商务、核安全等各个环节提出了更高的要求，对全体的项目操控而言也意味着更大的应战。

为了保证首堆工程顺畅推进，在中核集团主要领导牵头下引入了Top10准则、沙盘推演等项目办理工具。其间，Top10准则是整理和总结项目开展中存在的影响力和危险性较大的进展节点，可以会集调集优势力气完结协同。而用于模仿项目办理与策划作业的沙盘推演，被推行到规划、收购、施工等环节，增强了对项目危险的预见性和操控效能，可以使进展节点都得到有用把控和执行，对“三新”设备的危险操控和平稳运转具有十分重要的含义。

在各方协同之下，“华龙一号”全球首堆的制作稳步向前推进，相继完结穹顶吊装、冷试、热态功能实验、第一组燃料组件入堆等要害环节。2020年11月27日，通过5年多制作，“华龙一号”并网发电。2021年1月30日，“华龙一号”宣告商用。这也是世界上首个依照方案工期推进的三代核电机组。

可以说，“华龙一号”从研制到制作，充沛体现了我国特色社会主义准则会集力气办大事的明显优势，成功把“华龙一号”从规划图纸变成了雄伟工程，谱写了雄壮的大国重器进行曲。

走向世界

“华龙一号”数十年磨一剑，成功投入商业运转，完结了几代核电人的愿望，这是我国核能展开史上具有里程碑含义的效果，向党中央和全国人民交出了一份合格答卷。

作为我国高端制作业走向世界的“国家手刺”，“华龙一号”规划寿数为60年，反应堆选用177堆芯规划，堆芯规划换料周期18个月，立异选用“能动和非能动”相结合安全系统及双层安全壳等技能，在安全性上满意世界最高安全规范要求。

“华龙一号”每台机组装机容量116.1万千瓦，每年发电近100亿度，可以满意中等发达国家100万人口的年度出产和日子用电需求，每年可削减规范煤耗费312万吨、削减二氧化碳排放816万吨，相当于植树造林7000多万棵。

“华龙一号”的成功，标志着我国已成为继美国、俄罗斯、法国等国家之后真实把握自主三代核电技能的国家，我国核工业的自主立异才干和中心竞争力完结了大幅跃升，制作核工业强国迈出了坚实一步。

“华龙一号”堆型的深度自主化规划，也为处理“华龙一号”技能出口第三国或许的核禁运约束铺平了路途，并将有用发挥国内高端设备制作产能优势，带动工业集群转型晋级。

2018年10月11日，美国动力部发布《美国对我国民用核能协作结构》，对我国核能进口施行选择性制止。这使邢继愈加深刻地认识到“华龙一号”对国家经济、大国方针、“一带一路”、核工业强国、配备制作晋级的含义和价值。建成三代核电是底子，但要真实完结领跑还要构成华龙规范。由于规范是话语权。“咱们不只要输出自己的核电，还要依照咱们自己的规范去制作，这样才干不受制于人。”邢继说。

2020年11月10日，中核集团宣告，“华龙一号”已构成一套完好的、自主的类型规范系统，包括核电厂前期、规划、设备、制作、调试等全生命周期，可有力支撑“华龙一号”批量化制作和“走出去”。

2021年1月30日，站在“华龙一号”全球首堆投入商业运转的时点上，中核集团董事长余剑锋对未来的展开进行了展望。余剑锋表明，中核集团将一直紧记强核强国的历史使命，推进核工业安全展开、立异展开，加速“华龙一号”批量化制作和后续机型研制，着力推进自主三代核电“华龙一号”“走出去”，为完结科技自立自强，加速制作核工业强国作出新的更大奉献。