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时间:2019-08-16 来源:大公网 作者:
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中美贸易战引发中国对核心技术的重视。幸运的是,在国之重器核电领域,中国通过自主研发、建造实践,培养人才的方式,彻底摆脱了进口依赖。从1991年秦山核电站的并网发电,“裂变”至形成“华龙一号” 、“国和一号”两大核电技术线,达到了85%以上的国产化率。

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在建的福清核电站五号机组

在国资委组织下,记者深入一线驱车至福清市32公里远,福清核电5号机组一处高达73.98米的外穹顶高耸入天。这一有望于明年商用的机组,可以全面验证具有中国自主知识产权“华龙一号”的核电技术水平。

可抗地震海啸 安全性提高两个数量级

目前国内大多核电站是二代或二代 技术,与此相比,“华龙一号”这一三代技术的先进性就在于安全性能的提升。“华龙一号”能够全面满足福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求,采用的双层安全壳能抵御大飞机碰撞。

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cap1400堆内构件

据悉,核电站遵循的一个安全标准,叫“纵深防御”, “华龙一号”拥有五道纵深防御系统,可层层拦截把关。同时,提出了“能动和非能动”相结合的安全设计理念。一旦发生事故,能够确保堆芯安全,带出堆芯热量,通过电力驱动等循环方式达到冷却效果。“即便在电源等动力源丧失时,依靠自然循环也可以让堆芯冷却,它能够满足电厂72小时不干预原则。”

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国之荣光”秦山核电站

此外,“华龙一号”由于采用了177组堆芯,相比国内其他核电机组发电功率提高5%~10%,同时也降低了堆芯功率密度,大大提高了安全性。

自主创新 中国核电不受制于人

核电的自主性体现在哪里?中核集团福清核电副总工程师周赛军对大公报指出,最难的就是整体的设计方案,而“华龙一号”的自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护全流程,更是在安全性上提高了两个数量级。“我们自主开发了核电专用软件,形成了完整的知识产权体系,完全不受进口依赖。”

“现在的零配件都是全球采购,不存在受制哪个国家,而且中国大部分零配件已经能够自己生产了,说白了就是不再看别人的脸色。”周赛军说。

中国的核电也曾经历了受制于人的局面,但正是通过几代“核电人”的坚守才得以突破。通过大陆第一座核电站秦山,中国实践出了一条自主之路。

作为中国核电事业的“开荒”之作,秦山核电站的设计和建设在当时国内没有任何先例可循。在中国核电人的努力下,如今已经成为中国堆型最丰富的核电基地。为何拥有如此多的堆型,是出于什么技术考量? 秦山核电董事长吴岗在回答大公报提问时指出,中国刚开启核电技术时曾确认以压水堆为主的发展路线,但由于西方的封锁,中国便以经济合作的方式曲线突破,在秦山三期确立了与加拿大的重水堆堆型合作。

突破“135”

中国政府确定了一条走“引进、消化、吸收、再创新”之路,即首批数台三代核电机组花一定代价引进,在建设过程中消化吸收,在此基础上开发出有自主知识产权的更新、更先进的核电机组,并实现设计研发、设备制造、建造运行的全面自主化、国产化。

2007年,中国从美国西屋公司引进三代非能动先进核电技术ap1000,以此为基础,启动了三代核电完全自主化的道路。上海核工院成为实施国家重大科技专项“大型先进压水堆核电站”研发的技术负责单位。

彼时,西屋公司在技术转让时划了一条红线,即:中国在引进ap1000核电技术基础上,只有开发出净电功率大于135万千瓦的大型先进非能动核电站,才能拥有自主知识产权。

“软土地基”和“飞机撞击”是中国土建领域的两个核心技术。西屋公司在技转中对这两个课题进行了全面的技术封锁。夏祖讽便带领结构创新团队的同事们研究软土地基上的核岛结构分析技术、拓展标准设计的厂址适宜性;自主开展核电厂抵抗商用大飞机撞击研究,有效支撑了相关安全评审。夏祖讽认为“技转是个好事,但绝不能一味“克隆西屋”,否则就是 “一直在学习,永远没超越”。”

国和一号(cap1400)更具竞争力

2008年,国务院常务会议审查通过了《大型先进压水堆核电站重大专项总体实施方案》。中国核电人通过十年艰苦攻关,掌握核心技术,打破国外垄断。

上海核工院院长郑明光告诉记者,专项实施前,中国核电产业一直面临着几个受制于人的“卡脖子”问题,包括设计自主化,材料国产化(如蒸汽发生器690u型管、核级焊材、大锻件),关键设备的自主化和国产化等。

针对这些核电产业配套的缺失或薄弱环节,重大专项进行了核心产业的战略布局,各参与企业开展科研攻关。比如,中国一重、二重、上重的大锻件制造技术,刚开始成品率低、合格率低,制造难度很大,通过大量试验研究、分析、比对、论证,最终具备了世界领先的大锻件制造能力。

又比如,蒸汽发生器690u型管研发,国外把相关的研究数据、关键工艺视为核心技术,对中国实行严格封锁。宝银特钢、上海核工院团队历经6年的攻坚克难,最终产品性能达到国际先进水平。

郑明光表示,当前国和一号(cap1400)的安全性、经济性在国际上处于领先地位,设计上满足最高安全标准,安全指标优于ap1000约15%以上。同时在市场也具有竞争力,批量化后造价至少还能再降低10%以上。

通过国家重大专项,中国装备制造业持续突破国外垄断与技术壁垒,主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、大锻件、核级焊材、蒸发器690传热管等关键设备、关键材料全部实现自主化设计和国产化制造,国和一号(cap1400)设备完全自主设计,国产化率可达85%以上,剩下的部分都可以国际公开采购,不涉及产权问题。

曾经西屋划得那条“红线”已被突破。国和一号(cap1400)大型先进非能动压水堆,功率达到1500兆瓦,超越了ap1000技术引进合同设置的1350兆瓦的技术门槛。2016年4月通过国际原子能机构(iaea)的通用安全审评,获得了国际认可。

从30万千瓦起步,“华龙一号”、“国和一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。如今,中国核电潮犹如“蝴蝶效应”,在东南沿海强劲地显现出来。以秦山为“引擎”,田湾、福清、三门、海阳等核电站相继发展,星罗棋布。

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