習(xí)近平總書記指出，中央企業(yè)等國(guó)有企業(yè)要勇挑重?fù)?dān)、敢打頭陣，勇當(dāng)原創(chuàng)技術(shù)的“策源地”、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈的“鏈長(zhǎng)”。國(guó)務(wù)院國(guó)資委要求中央企業(yè)堅(jiān)決貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署，著力提升基礎(chǔ)固鏈、技術(shù)補(bǔ)鏈、融合強(qiáng)鏈、優(yōu)化塑鏈能力，不斷增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和競(jìng)爭(zhēng)力，在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建中更好發(fā)揮支撐引領(lǐng)作用。
我國(guó)自主三代核電華龍一號(hào)的建成投產(chǎn)，是中核集團(tuán)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的重大成就。2015年12月4日，國(guó)家主席習(xí)近平在約翰內(nèi)斯堡同南非總統(tǒng)祖馬共同出席中非裝備制造業(yè)展開幕式，在參觀中核集團(tuán)展臺(tái)時(shí)親自介紹華龍一號(hào)：這是我們自己的技術(shù)，我們要把它推向非洲和世界。2015年6月15日，中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)在中國(guó)核電工程有限公司考察時(shí)，詳細(xì)了解了華龍一號(hào)的自主創(chuàng)新成果，并強(qiáng)調(diào)指出：你們自主研發(fā)制造質(zhì)量?jī)?yōu)、有競(jìng)爭(zhēng)力的核電機(jī)組，是在鑄“國(guó)之重器”，為中國(guó)發(fā)展“強(qiáng)筋壯骨”。
自2015年5月全球首臺(tái)機(jī)組落地福建福清以來，華龍一號(hào)機(jī)組建設(shè)已成遍地開花之勢(shì)。在國(guó)內(nèi)，華龍一號(hào)已然是當(dāng)前我國(guó)核電項(xiàng)目建設(shè)的主打堆型。除福清核電5、6號(hào)機(jī)組建成投產(chǎn)外，華龍一號(hào)還分別落戶在廣西防城港、福建漳州、海南昌江等地，在建及投運(yùn)規(guī)模已經(jīng)突破10臺(tái)。在海外，作為我國(guó)“走出去”的一張重要名片，華龍一號(hào)成績(jī)斐然，已經(jīng)是當(dāng)前世界核電市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的三代核電機(jī)型之一。成功出口巴基斯坦的卡拉奇2、3號(hào)兩臺(tái)機(jī)組均已投入商運(yùn)，多個(gè)國(guó)家的華龍一號(hào)項(xiàng)目正在有序推進(jìn)。
隨著華龍一號(hào)批量化建設(shè)和后續(xù)機(jī)型研發(fā)，我國(guó)三代核電技術(shù)已進(jìn)入核能開發(fā)第一方陣。這既得益于中核集團(tuán)完整核科技工業(yè)體系的發(fā)展基礎(chǔ)，也有效帶動(dòng)了我國(guó)核科技工業(yè)體系能力的整體提升。中核集團(tuán)在核工業(yè)自主創(chuàng)新和工程建設(shè)方面發(fā)揮了引領(lǐng)作用，華龍一號(hào)是中核集團(tuán)勇當(dāng)核電產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”的成功實(shí)踐。
補(bǔ)短鍛長(zhǎng)
推進(jìn)基礎(chǔ)固鏈
在華龍一號(hào)研發(fā)建造過程中，中核集團(tuán)充分利用在技術(shù)、人才等方面的優(yōu)勢(shì)，鞏固提升了核電建造、核燃料研發(fā)應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位，同時(shí)，加快補(bǔ)齊核電產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵產(chǎn)品、關(guān)鍵技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)和短板弱項(xiàng)，維護(hù)了產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定安全。
在核電建造方面，中核集團(tuán)是全球唯一一家連續(xù)30余年不間斷從事核電建造的領(lǐng)先企業(yè)。但面對(duì)華龍一號(hào)首堆工程，其涉及大的專業(yè)領(lǐng)域70多個(gè)，80多個(gè)構(gòu)筑物，360多個(gè)系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)圖紙20萬張以上。世界上三代核電首堆，不管是美國(guó)的AP1000，還是法國(guó)的EPR，大都遭遇了拖期的魔咒。的確，首堆建設(shè)難度極大，中核集團(tuán)也絕不敢輕視。
在各方協(xié)同之下，華龍一號(hào)全球首堆的建設(shè)穩(wěn)步向前推進(jìn)，相繼完成穹頂?shù)跹b、冷試、熱態(tài)性能試驗(yàn)、第一組燃料組件入堆等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2020年11月27日，經(jīng)過5年多建設(shè)，華龍一號(hào)并網(wǎng)發(fā)電。2021年1月30日，華龍一號(hào)宣布商運(yùn)。這也是世界上首個(gè)按照計(jì)劃工期推進(jìn)的三代核電機(jī)組。
在核燃料方面，中核集團(tuán)擁有我國(guó)唯一的、完整的核燃料循環(huán)工業(yè)體系，在核燃料研發(fā)應(yīng)用方面具有數(shù)十年成熟的經(jīng)驗(yàn)。為了適應(yīng)核電的迅速發(fā)展和出口核電項(xiàng)目的迫切需求，早在2010年，中核集團(tuán)就將CF項(xiàng)目列為集團(tuán)公司重點(diǎn)科技專項(xiàng)，全面啟動(dòng)自主化先進(jìn)燃料元件的研發(fā)工作。
中核集團(tuán)通過實(shí)施CF系列燃料組件研發(fā)，建立了CF燃料自主品牌，使得我國(guó)擺脫了無自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)燃料品牌的困境，為我國(guó)自主化三代核電華龍一號(hào)等核電技術(shù)順利出口提供了重要支撐，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)核電燃料組件研發(fā)的跨越式發(fā)展，對(duì)保障我國(guó)核能事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
除了鍛造長(zhǎng)板殺手锏，華龍一號(hào)首堆涉及75個(gè)專業(yè)，共計(jì)7萬多臺(tái)套設(shè)備，其中許多關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)長(zhǎng)期掌握在核電強(qiáng)國(guó)手中。面對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展的卡點(diǎn)堵點(diǎn)，中核集團(tuán)在華龍一號(hào)堆型研發(fā)初期就制定了關(guān)鍵核心設(shè)備要實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)、自主設(shè)計(jì)、自主制造的堆型研發(fā)設(shè)計(jì)策略。
如此規(guī)模數(shù)量的設(shè)備研制及交貨任務(wù)，帶給國(guó)內(nèi)制造業(yè)的，不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)規(guī)模上，更重要的是通過參與核電建設(shè)，帶動(dòng)裝備制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過華龍一號(hào)裝備國(guó)產(chǎn)化供貨，促進(jìn)了科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推動(dòng)形成了國(guó)內(nèi)每年8臺(tái)套以上的完整核電設(shè)備制造供貨能力。
華龍一號(hào)先進(jìn)堆芯測(cè)量系統(tǒng)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)三代核電技術(shù)堆芯測(cè)量系統(tǒng)的空白，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)各項(xiàng)指標(biāo)均超出三代核電技術(shù)的設(shè)計(jì)要求，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，熱態(tài)壽命試驗(yàn)運(yùn)行步數(shù)更是創(chuàng)造了世界紀(jì)錄……設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)大幅提升，裝備制造的質(zhì)量、可靠性、可維修性均有保證，確保了核心關(guān)鍵設(shè)備不受制于人，打破了國(guó)際壟斷，有力地保證了華龍一號(hào)堆型的深度自主化設(shè)計(jì)，為解決華龍一號(hào)技術(shù)出口鋪平道路。
強(qiáng)化創(chuàng)新
推進(jìn)技術(shù)補(bǔ)鏈
中核集團(tuán)在華龍一號(hào)研發(fā)設(shè)計(jì)過程中，從基礎(chǔ)性應(yīng)用技術(shù)研究、反應(yīng)堆、先進(jìn)核燃料、安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)到裝備研制，組織開展一系列重大自主攻關(guān)，全面掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，突破了各項(xiàng)技術(shù)瓶頸，形成700余項(xiàng)專利技術(shù)，開發(fā)出120多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)軟件，建立起了完整的自主技術(shù)體系和知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。
核安全是核電生命力的基石，華龍一號(hào)技術(shù)創(chuàng)新始終以提升安全性為首要出發(fā)點(diǎn)，其中包括“177堆芯”設(shè)計(jì)，能動(dòng)與非能動(dòng)相結(jié)合的安全理念，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)地震提高到 0.3g達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)采用破前漏技術(shù)，增設(shè)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)擴(kuò)展工況的安全設(shè)施等，使得電廠安全水平比法規(guī)和用戶要求文件的要求至少提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，并具有足以媲美其他三代核電機(jī)型的性能指標(biāo)，確保了電廠的經(jīng)濟(jì)性與先進(jìn)性，讓華龍一號(hào)在國(guó)際市場(chǎng)上具有充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
相對(duì)于以往核電技術(shù)通常使用的157堆芯，核動(dòng)力院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)則在充分論證可行性后，獨(dú)創(chuàng)性提出了177堆芯的方案，被譽(yù)為核工業(yè)的“中國(guó)芯”，既提高了經(jīng)濟(jì)性，又增加了安全性。從“157”到“177”，看似簡(jiǎn)單，實(shí)則復(fù)雜。在充分考慮熱量傳遞、燃料富集度等組件之間相互制約的因素后，還要提升堆芯性能，并不是一件容易的事情。
據(jù)華龍一號(hào)副總設(shè)計(jì)師、核反應(yīng)堆及一回路系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師劉昌文回憶，為在參數(shù)的平衡間找到最優(yōu)的布置方式，科研人員自我加壓，艱難攻關(guān)，在堆芯裝載方案沒有顛覆性調(diào)整的情況下，成功地將組件最大燃耗降低到了限值以內(nèi)，在安全性、經(jīng)濟(jì)性和對(duì)下游專業(yè)的影響之間取得了較好的平衡。
邢繼于2009年擔(dān)任華龍一號(hào)總設(shè)計(jì)師。隨后，華龍一號(hào)研發(fā)團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)性地提出了“能動(dòng)+非能動(dòng)”的安全設(shè)計(jì)理念，為多層次縱深防御提供了多樣化手段，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故時(shí)，以能動(dòng)系統(tǒng)為主，輔以部分非能動(dòng)安全手段;在出現(xiàn)能動(dòng)安全系統(tǒng)不可用的設(shè)計(jì)擴(kuò)展工況下，非能動(dòng)系統(tǒng)投入運(yùn)行，導(dǎo)出堆芯余熱并冷卻安全殼，避免核電廠在極端條件下發(fā)生類似福島的核事故。
同時(shí)，日本福島核事故后，核電站能抗多大級(jí)別地震，也成為人們關(guān)注的問題。在抗震要求方面，歐洲的ERP堆型為0.25g，而華龍一號(hào)則將抗震要求從0.25g提升到了0.3g。為了啃下這塊硬骨頭，從2012年底到2014年底，抗震設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工程師們幾乎沒日沒夜地在辦公室里計(jì)算。最終，經(jīng)歷了五次抗震設(shè)計(jì)迭代優(yōu)化，終于形成了最終的華龍一號(hào)布置方案。
“華龍一號(hào)是中國(guó)核工業(yè)多年來堅(jiān)持自主創(chuàng)新的成果”，邢繼說，“這背后折射出的是一代接一代中國(guó)核工業(yè)人，在自主創(chuàng)新核電技術(shù)的艱難歷程上不斷追求更高目標(biāo)的執(zhí)著精神，是對(duì)初心的堅(jiān)守。”
簡(jiǎn)而言之，華龍一號(hào)的成功實(shí)踐，充分表明中核集團(tuán)在科技創(chuàng)新方面主導(dǎo)和引領(lǐng)的雄厚實(shí)力。盡管如此，中核集團(tuán)還乘勝追擊，為夯實(shí)鞏固核領(lǐng)域原創(chuàng)技術(shù)策源地，進(jìn)一步推動(dòng)科技領(lǐng)域改革，以“小核心、大協(xié)作”理念持續(xù)推動(dòng)完善先進(jìn)、高效、協(xié)同的新時(shí)代先進(jìn)核科技創(chuàng)新體系。在華龍一號(hào)的研發(fā)過程中，中核集團(tuán)聯(lián)合國(guó)外包括法國(guó)、美國(guó)、意大利、奧地利等14家國(guó)際組織機(jī)構(gòu)，國(guó)內(nèi)75家高校、科研機(jī)構(gòu)、設(shè)備制造廠共同參與，協(xié)作完成了179項(xiàng)研發(fā)工作。通過廣泛利用社會(huì)研發(fā)資源，極大地加快了華龍一號(hào)的研發(fā)進(jìn)程，并取得型號(hào)研發(fā)的成功。
大力協(xié)同
推進(jìn)融合強(qiáng)鏈
核電站是高度復(fù)雜的能源系統(tǒng)。華龍一號(hào)能順利投入商用，除了中核集團(tuán)自身具備核工業(yè)體系能力優(yōu)勢(shì)外，還得益于各方大力協(xié)同。華龍一號(hào)研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東方電氣、哈電集團(tuán)等58家國(guó)有企業(yè)，聯(lián)動(dòng)140余家民營(yíng)企業(yè)，帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈5000多家企業(yè)，共同突破了411臺(tái)核心裝備的國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了由“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的飛躍。參與華龍一號(hào)設(shè)備供貨的廠家?guī)缀跹由斓轿覈?guó)裝備制造的各個(gè)領(lǐng)域，在圍繞華龍一號(hào)更高標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求和海外出口要求開展自主攻關(guān)的同時(shí)，推動(dòng)了核電裝備產(chǎn)業(yè)鏈做強(qiáng)做大。
為響應(yīng)國(guó)家核電裝備國(guó)產(chǎn)化率提升的政策要求，中核工程聯(lián)合國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)開展了大量進(jìn)口設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)工作。其中，所有設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，最艱難的就是華龍一號(hào)主泵的國(guó)產(chǎn)化。主泵作為反應(yīng)堆中循環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)力源，被業(yè)界比喻為核電站“心臟”，結(jié)構(gòu)精密、系統(tǒng)復(fù)雜、制造難度極大，2008年之前國(guó)內(nèi)已建成核電站的主泵均是從國(guó)外進(jìn)口。
主泵的國(guó)產(chǎn)化是一個(gè)非常困難的過程，國(guó)內(nèi)參與主泵項(xiàng)目各單位在主泵設(shè)計(jì)、原材料、制造、試驗(yàn)、產(chǎn)能、項(xiàng)目管理等多方面存在嚴(yán)重不足。面對(duì)這些問題，中核工程積極分析梳理問題的癥結(jié)，建立了從基層項(xiàng)目管理人員到公司領(lǐng)導(dǎo)甚至中核集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)調(diào)機(jī)制，成立了主泵國(guó)產(chǎn)化的專項(xiàng)組，針對(duì)主泵國(guó)內(nèi)重要供方實(shí)施蹲點(diǎn)策略，安排項(xiàng)目人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和推動(dòng)廠家主泵國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展，幫助廠家建立了一整套主泵項(xiàng)目管理、質(zhì)保體系。
不僅關(guān)鍵設(shè)備，核電建設(shè)用的大宗材料也都離不開協(xié)同攻關(guān)。比如三代核電站電纜鑒定壽命是60年，中核集團(tuán)與廠家共同研發(fā)，推動(dòng)電纜壽命的延長(zhǎng)，提高耐高溫高壓性能。再比如安全級(jí)電纜的熱縮套管，中核集團(tuán)和國(guó)內(nèi)企業(yè)聯(lián)合研發(fā)打破了國(guó)外壟斷，價(jià)格只是國(guó)外廠家1/5。
為了成功出海，出口巴基斯坦華龍一號(hào)機(jī)組設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率進(jìn)一步提升至96%，其中關(guān)鍵成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化比例達(dá)到100%，第三國(guó)進(jìn)口設(shè)備占比不到2.5%，妥善解決了設(shè)備供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)大的“卡脖子”問題，進(jìn)一步提升了國(guó)內(nèi)裝備制造水平、打造了核電設(shè)備供應(yīng)鏈體系，為打造華龍一號(hào)的國(guó)家名片貢獻(xiàn)了自己的智慧和力量。
可以說，華龍一號(hào)從研發(fā)到建設(shè)，充分體現(xiàn)了中國(guó)特色社會(huì)主義制度集中力量辦大事的顯著優(yōu)勢(shì)，伴隨著蒸汽發(fā)生器、主泵、DCS等核心裝備的研制成功，“中國(guó)制造”逐漸變“強(qiáng)”，逐步進(jìn)化成“中國(guó)智造”，華龍一號(hào)從設(shè)計(jì)圖紙變成了宏偉工程，譜寫了雄壯的大國(guó)重器進(jìn)行曲。
建立標(biāo)準(zhǔn)
推進(jìn)優(yōu)化塑鏈
我國(guó)核電標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)過多年努力已經(jīng)取得很大成果，能夠基本滿足60萬千瓦級(jí)和百萬千瓦級(jí)二代改進(jìn)型核電廠建設(shè)的需要，但是支撐三代核電建設(shè)運(yùn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍然很不完善。建成三代核電是根本，但要真正實(shí)現(xiàn)領(lǐng)跑還要形成華龍標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是話語權(quán)。邢繼認(rèn)為，“我們不僅要輸出自己的核電，還要按照我們自己的標(biāo)準(zhǔn)去建設(shè)，這樣才能不受制于人。”
2017年，國(guó)家能源局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)以及國(guó)家核安全局下發(fā)《關(guān)于開展華龍一號(hào)國(guó)家重大工程標(biāo)準(zhǔn)化示范的復(fù)函》，同意依托華龍一號(hào)首堆工程，開展核電標(biāo)準(zhǔn)化示范。
通過首堆工程建設(shè)，利用四年左右的時(shí)間，華龍一號(hào)形成了2043項(xiàng)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和1項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組成的標(biāo)準(zhǔn)體系，進(jìn)一步完善了優(yōu)化現(xiàn)有壓水堆核電標(biāo)準(zhǔn)體系，健全一套自主的涵蓋通用基礎(chǔ)、前期工作、核電設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、建造、調(diào)試、運(yùn)行和退役等全生命周期的壓水堆核電標(biāo)準(zhǔn)體系，形成一批與國(guó)際水平相當(dāng)?shù)暮穗妵?guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
華龍一號(hào)標(biāo)準(zhǔn)體系完全覆蓋了華龍一號(hào)國(guó)內(nèi)建設(shè)和出口所需的標(biāo)準(zhǔn)，有力支撐了我國(guó)核電技術(shù)和裝備走出去，提升在國(guó)際上的話語權(quán)、主動(dòng)權(quán)和影響力，助力核電走出去戰(zhàn)略的實(shí)施。
華龍一號(hào)的成功，標(biāo)志著我國(guó)已在三代核電領(lǐng)域躋身世界前列，我國(guó)核工業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力實(shí)現(xiàn)了大幅躍升，正在加快從跟跑、并跑向領(lǐng)跑轉(zhuǎn)變跨越。中核集團(tuán)將深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記一系列重要指示批示精神，牢記強(qiáng)核強(qiáng)國(guó)歷史使命，努力建設(shè)先進(jìn)核科技工業(yè)體系，打造世界一流核工業(yè)集團(tuán)，為把我國(guó)早日建成核工業(yè)強(qiáng)國(guó)而不懈奮斗。(王宇翔)
評(píng)論