中国三代百万千瓦级核电技术是如何自主开发成功

“华龙一号”创新路

——中国三代百万千瓦级核电技术是如何自主开发成功的

福建省福清市三山镇前薛村，中国核工业集团公司（以下简称“中核集团”）福清核电站的所在地，在这里，规划了6台百万千瓦级压水堆核电机组。2014年11月3日，国家能源局复函：同意福建福清5、6号机组工程调整为“华龙一号”技术方案，建设国内示范工程。这意味着，历经三十多年风雨，具有完全自主知识产权的、中国三代百万千瓦级核电技术终于可以落地了。

“有了‘华龙一号’，中国核电走出去将从‘借船出海’走向‘造船出海’，于国、于民、于能源发展，都意义重大。”国家能源局原局长吴新雄说，“作为中国核电走出去的重要品牌，‘华龙一号’将全方位参与国际竞争。”

从“借船出海”到“造船出海”

1997年，在中核集团核动力院老基地一个办公楼里，走廊里冷冷清清，唯有一个小屋子很热闹：十几个技术人员激烈讨论着百万千瓦级核电站方案的主要参数，包括“157堆芯扩容到177堆芯”。业内人士都明白，核反应堆是核电站的“心脏”，提出改变核反应堆堆芯容量的方案，这意味着中国要开发真正属于自己的核电堆型了：这就是ACP1000（1000兆瓦先进中国压水堆）诞生的源头，也可以说是“华龙一号”诞生的源头。因为ACP1000包含的“177堆芯”“单堆布置”“双层安全壳”等技术，是“华龙一号”采用的最核心技术的基础。

“当时，我国国内唯一的一座已经运行的自主设计核电站——秦山核电站的功率只有300兆瓦，国内核电设计、建造1000兆瓦核电站的经验不足。”中国核动力研究设计院ACP1000项目总设计师刘昌文坦言，“怎么办？带着梦想向前走！中国百万千瓦核电站的自主创新之路，这一走就是十多年。”

十年辛苦不寻常！因为自主核电站设计是复杂系统工程，涉及几百个系统，光设计图纸就有几万张，每更改一个数据，牵一发而动全身，都可能意味着重新进行新一轮的分析计算。比如，ACP1000其中一项设计——事故后操纵员不干预时间由10分钟延长到30分钟。面对这个要求时，课题组对各种假想事故的薄弱环节进行清理、讨论、确认，提出改进措施，进行理论计算。中核集团的技术人员在一年多的攻关过程中，提出了各种可能的解决方案——“如何使核反应堆在事故过程中得到有效冷却”“如何使蒸汽发生器的补水既要足够又不能过多”等，他们进行了一百多种方案的理论计算，终于攻关。在ACP1000的研发中，类似这样的例子还有很多。

到2009年年底，中核集团已经完成了CP1000示范工程福清5、6号初步设计。2010年1月，中核集团在CP1000的基础上启动ACP1000重点科研专项研发。日本福岛核事故后，中核集团按照最新法规要求，对ACP1000进行了改进，完成了顶层方案的设计。

与此同时，中国广核集团（简称“中广核”）也在自主研发三代核电技术。自2005年以来，中广核在法国引进的百万千瓦级堆型——M310型的基础上，也开展了自主研发的历程，通过多项技术改进，从CPR1000发展到CPR1000+技术，再到最终的ACPR1000+技术。

日本福岛核事故后，国际社会、中国政府部门和社会公众对核安全提出了更高的要求和期望。“造船出海”的核电“走出去”战略升级为国家战略。将中核ACP1000和中广核ACPR1000+技术进行融合的设想被提出，并由国家能源局牵头，召集双方领导专门召开协调会，商议将两家技术进行合并，具有完整自主知识产权的三代核电品牌“华龙一号”呼之欲出。