來(lái)源:經(jīng)濟日報
10多年前,福建省福清市三山鎮西南前薛村岐尾山,還只是一個(gè)位于東海之濱鮮為人知的荒山坡。歷經(jīng)十載建設和發(fā)展,如今,這里已成為肩負著(zhù)鑄造 “強國重器”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)集團公司一直秉承著(zhù)“中國核工業(yè)的‘飯碗’要端在自己的手上”的理念?!叭A龍一號”百萬(wàn)千瓦核電機組的開(kāi)工建設,使我國成為繼美國、 法國、俄羅斯之后,又一個(gè)具有獨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)達國家在三代核電國際市場(chǎng)同臺競技的資格?!叭A 龍一號”也成為高端制造業(yè)中一張響當當的“中國名片”。
從“跟隨”到“并跑”
雨后的福清核電基地悶熱而潮濕,不過(guò),不利的天氣并不能阻止工人們建設的熱情。記者眼前,塔吊林立、溝渠縱橫,承擔著(zhù)我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號”示范工程的5號機組基礎工程已具雛形,核島反應堆廠(chǎng)房高高聳立。
穿梭在建設工地之間,最引人注目的莫過(guò)于密密麻麻、層層疊疊的加粗鋼筋?!翱股逃么箫w機撞擊機械連接套筒是‘華龍一號’所特有的鋼筋機械連接工 藝,與普通套筒相比具有更高要求。在滿(mǎn)足普通套筒技術(shù)要求的前提下,還需要滿(mǎn)足瞬時(shí)加載沖擊試驗?!敝泻思瘓F福清核電副總經(jīng)理陳國才指著(zhù)核島廠(chǎng)房的外層墻 壁說(shuō)。
具備飛機防撞性能僅僅是“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核電工程公司設計院副院長(cháng)荊春寧告訴 《經(jīng)濟日報》記者,“華龍一號”在計算分析軟件、反應堆堆芯設計、燃料技術(shù)、能動(dòng)和非能動(dòng)安全技術(shù)等方面全面實(shí)現了重大突破,真正掌握了未來(lái)競爭和發(fā)展的 主動(dòng)權。
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(shí)降低平均線(xiàn)功率密度,既增加了核電廠(chǎng)的發(fā) 電能力又提高了核電運行的安全裕量。第二大特點(diǎn)是燃料組件具有完全自主知識產(chǎn)權,這對中國核電“走出去”十分關(guān)鍵。第三大特點(diǎn)是裝備實(shí)現國產(chǎn)化,可充分利 用我國現有核電裝備制造能力,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群轉型升級,拉動(dòng)國內核電裝備制造業(yè)發(fā)展。
燃料技術(shù)是反應堆的核心技術(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)濟性的有效手段。此前,這一技術(shù)長(cháng)期被國外所壟斷,國內只能照圖加工,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(dòng)局面,中核集團開(kāi)展了重點(diǎn)科技專(zhuān)項“壓水堆燃料設計與制造技術(shù)研究”工作,開(kāi)發(fā)出從12個(gè)月?lián)Q料的CF2燃料到18個(gè)月?lián)Q料的 CF3燃料,用以解決出口受限問(wèn)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)權的CF系列燃料組件已獲得突破性進(jìn)展,預計從2017 年起,CF系列將陸續實(shí)現工業(yè)化應用。檢測結果顯示,該成果能夠滿(mǎn)足國內外開(kāi)工建設的“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。
“我們足足提交了多達5000頁(yè)的報告?!鼻G春寧回憶起項目送審時(shí)的經(jīng)歷說(shuō),國際原子能機構安全評審委員會(huì )2014年的評審結果認為,中國的 ACP1000(華龍一號)是符合當代世界上最先進(jìn)、最嚴格的安全技術(shù)要求的,而且是完全可行的?!翱梢哉f(shuō),中國核電已經(jīng)實(shí)現了從‘跟隨’到‘并跑’?!?/p>
開(kāi)啟設計“協(xié)同時(shí)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(chēng)“跨越性”。
荊春寧表示,“華龍一號”是一個(gè)非常復雜的系統工程,設計過(guò)程中需要多專(zhuān)業(yè)、多個(gè)單位之間開(kāi)展協(xié)同設計,接口復雜,參與人員眾多,協(xié)調管理難度極大,其準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(wèn)題,中核集團在“華龍一號”設計中,結合“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念,將核電的設計、應用軟件集成與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結合,建立了異地綜合協(xié)同設計平臺。同時(shí),將多個(gè)設計單位通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接,利用各種終端設備,在同一個(gè)平臺上開(kāi)展協(xié)同設計工作。
目前建成的設計協(xié)同平臺,除包括中國核電工程有限公司、中國核動(dòng)力研究設計院兩院四地外,還與核電業(yè)主、項目管理、工程采購、設備制造廠(chǎng)以及土 建與安裝施工等單位連接,提供相關(guān)設計數據支持,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)同設計平臺的終端數 量達到500個(gè),并可以根據需要進(jìn)行擴充。此外,該協(xié)同平臺還集成了工廠(chǎng)三維設計、電纜敷設、力學(xué)分析計算等多種功能?;谠搮f(xié)同設計平臺,目前,一個(gè)數 字化的“華龍一號”核電廠(chǎng)三維設計模型及完整的數據庫已經(jīng)建立起來(lái),其中包含了5萬(wàn)多臺套設備、165公里管道、2200公里電纜等。這些數據還可服務(wù)于 設備采購與加工制造。
“這就相當于又建設了一個(gè)‘數字化的核電站’?!鼻G春寧表示,“華龍一號”設計平臺提升了核電設計、設備制造、工程建設水平,確保了“華龍一 號”的先進(jìn)性、安全性、經(jīng)濟性與建造質(zhì)量。在充分借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗的同時(shí),將核電設計與信息技術(shù)進(jìn)行了深度融合,充分利用互聯(lián)網(wǎng)、數據加密、仿真與虛擬現 實(shí)等技術(shù),解決了不同平臺間的數據傳遞與集成等難題,達到了國際先進(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。其在計算精度方面達到了國際先進(jìn)水平,與美、法等核 電強國并駕齊驅?zhuān)Q身世界第一陣營(yíng)。它的成功發(fā)布,為將來(lái)開(kāi)發(fā)出國際先進(jìn)水平的軟件奠定了基礎,在核電“走出去”戰略的實(shí)施上起到了關(guān)鍵作用。
“巨龍”出海拓展全球市場(chǎng)
在國內示范工程快速推進(jìn)的同時(shí),2015年8月20日,在數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號核電項目也實(shí)現了核島澆筑第一罐混凝土(FCD),這標志著(zhù)我國自主核電技術(shù)在海外市場(chǎng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
事實(shí)上,在一系列重要會(huì )議上,我國多次強調要發(fā)揮核電技術(shù)出口的帶動(dòng)作用,創(chuàng )造我國經(jīng)濟新的比較優(yōu)勢和競爭優(yōu)勢;國家領(lǐng)導人在出訪(fǎng)期間也多次力 推中國核電“走出去”,核電“走出去”已成為國家戰略。得益于頂層設計的推動(dòng),加之明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢,“華龍一號”海外項目開(kāi)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壓水堆核電站的協(xié)議》,標志著(zhù)“華龍一號”自主三代核電技術(shù)成功出口拉丁美 洲。在此基礎上,2015年11月,中核集團和阿根廷核電公司簽署了壓水堆項目框架合同。目前,雙方正保持緊密的工作聯(lián)系,積極推動(dòng)“華龍一號”壓水堆項 目早日開(kāi)工建設。此外,我國還與英國、蘇丹、巴西、埃及、加納、馬來(lái)西亞等國家達成了合作意向。
“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 熟可靠性的基礎上顯著(zhù)提升了電廠(chǎng)的安全性,平衡了經(jīng)濟性?!敝泻思瘓F核動(dòng)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(dòng)與非能動(dòng)相結合的安全 設計理念”,設置了完善的嚴重事故預防和緩解措施,充分吸收了福島核事故經(jīng)驗反饋。其能夠滿(mǎn)足我國和國際最新核安全法規標準的要求,在安全、技術(shù)和經(jīng)濟指 標上達到或超過(guò)了國際三代核電用戶(hù)需求,建設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(shí),“華龍一號”示范工程的開(kāi)工建設對于國家“一帶一路”戰略和中國核電“走出去”戰略的實(shí)施,也將起到支撐和助推作用,福清核電5號、6號機組的順利建設將為中國核電產(chǎn)業(yè)拓展海外市場(chǎng)帶來(lái)巨大的示范效應。
據測算,核電機組出口具有很明顯的經(jīng)濟效應。一臺機組的出口價(jià)格大約為300億元左右,加上后期燃料及服務(wù)費用,估算價(jià)格總計高達1000億元。而且,每建設一臺核電機組,將涉及大大小小的配套企業(yè)幾百家,對拉動(dòng)我國核電裝備的批量化生產(chǎn)效果明顯。
“‘華龍一號’的開(kāi)工標志著(zhù)我國進(jìn)入世界核電的第一陣營(yíng)。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?!敝泻思瘓F總經(jīng)理錢(qián)智民信心十足地說(shuō)。