中國核電40年：低頭有勇氣 抬頭靠實力

 

 

3月21日，國內(nèi)第二臺“華龍一號”（中核集團福清核電6號機組）完成反應(yīng)堆穹頂?shù)跹b。新華社記者 魏培全攝

 

 

10月31日，由哈電重裝研制的世界首臺球床模塊式高溫氣冷堆蒸汽發(fā)生器在河北秦皇島通過驗收。新華社記者 楊世堯攝

 

40年前，面對巨大的技術(shù)落差，中國核電人常常被迫放下身段，向外國工程師虛心求教。那時的核電技術(shù)人員中流傳著一句話：“低頭要有勇氣，抬頭要靠實力。”

 

2018年10月15日，針對美國政府對中國核電行業(yè)的“禁令”，中國核電官方平臺平靜地表示：“華龍一號屬于中國自主化知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，設(shè)備國產(chǎn)化率超過85%，進口設(shè)備基本沒有美國提供的產(chǎn)品，即使有，我們認為也不存在唯一性，所以此次禁令不會對華龍一號的建設(shè)產(chǎn)生影響。”

 

這是一個40年前無法想象的回應(yīng)。看似云淡風(fēng)輕的回應(yīng)，卻凸顯了中國核電從無到有，從弱到強的發(fā)展史，也彰顯了一代代中國核電人付出青春，咬牙苦干的奮斗歷程。

 

一個自力更生 一個引進吸收

 

秦山、大亞灣 雙星閃耀

 

1978年，百廢待興的中國小心翼翼地打開了大門。

 

這年5月，從來沒有出過國的國務(wù)院副總理谷牧，帶團去西歐五國考察訪問。這是新中國成立之后，中央向西方國家派出的第一個政府經(jīng)濟代表團。這支隊伍之中，就有時任廣東省委書記（當時設(shè)有第一書記）、常務(wù)副省長的王全國。

 

在法國考察過核電站后，那不大的設(shè)備和擁有的巨大能量，給王全國留下了深刻的印象。緊鎖的眉宇間，一個在廣東建立核電站的想法油然而生，并且再也揮之不去。

 

然而，剛剛打開國門的中國不僅缺電，還更缺錢。引進一個核電站的成本在40億美元左右，但1978年全國的外匯儲備總共只有1.67億美元。怎么辦？

 

王全國充分發(fā)揮特區(qū)的政策優(yōu)勢，拉上同樣電力緊缺的香港中華電力公司，雙方共同出資10%，剩下的90%向國外貸款，最后發(fā)的電大部分賣給香港，以換取外匯還貸。這一構(gòu)思巧妙的方案被時人形象地稱為“借錢買雞、借雞生蛋、賣蛋還錢”。

 

這個方案一旦通過，大亞灣將成為當時中國最大的吸引外資項目，這也不可避免地引起了許多爭議。王全國帶領(lǐng)廣東的同志反復(fù)做工作，甚至說：“如果中央批準了這個項目，我愿意辭去省委書記職務(wù)，專干核電站。”

 

終于，1982年12月，國務(wù)院正式?jīng)Q定在廣東建設(shè)大亞灣核電站，引進法國較為先進的90萬千瓦壓水堆M310機型，這是中國大陸第一座大型商用核電站。1987年8月，大亞灣核電站一號機組開工建設(shè)，1994年5月建成投入商業(yè)運行。

 

然而，偉大事業(yè)的道路從來不是一帆風(fēng)順的，大亞灣的蓬勃發(fā)展，卻差點讓中國核電事業(yè)的另一顆明珠——秦山核電站半途而廢。這也多少折射出改革開放的中國在探索中走過的曲折歷程。

 

時任國務(wù)院副總理的張愛萍將軍，長期從事中國國防科技工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)工作，在他的傳記《從戰(zhàn)爭中走來》中，記載了1981年10月的一次國務(wù)院常務(wù)會議。在那次會議上，由于要引進大亞灣核電站，不少人建議把中國自主設(shè)計的秦山核電站項目下馬，理由是“技術(shù)落后”“功率太小”“避免浪費”。但張愛萍將軍堅決不同意，他說：

 

“大亞灣是引進，秦山是自己干，自己干和引進，并不排斥。即使要引進，自己搞過，談判時，地位就大不一樣了。同時也有利于消化……把鼻子拴在外國人身上，肯定是不行的。”

 

最終，在張愛萍將軍和其他中央領(lǐng)導(dǎo)的大力推動下，1982年8月，國家決定在浙江海鹽建設(shè)中國大陸第一座核電站秦山核電站。1985年3月秦山核電廠正式開工建設(shè)，1994年4月正式投入商業(yè)運行。

 

盡管秦山核電站機組的功率只有30萬千瓦，但完全由中國自行設(shè)計和建造，設(shè)備國產(chǎn)化率達到70%，技術(shù)源頭正是中國自己的核潛艇。

 

秦山與大亞灣，是中國核電的“雙子星”。一個自力更生，一個引進吸收，兩條路線相輔相成、殊途同歸，中國核電事業(yè)從此起步。中核集團科技委原副主任鄭慶云，曾形象地把秦山和大亞灣比作中國核電的“種子、搖籃、老母雞”。正是分別在這兩座核電站的基礎(chǔ)上，鍛造出了中國核電的兩支主力軍——中核集團與中廣核集團。

 

一半來自中核 一半來自中廣核

 

華龍一號是怎樣煉成的

 

有了秦山、大亞灣之后，中國核電人走上了“一面向外學(xué)，一面練內(nèi)功”的自我升級之路。

 

中廣核至今仍流傳著“黃金人”的故事，說的是當年公司克服各種困難，籌集了1億法郎，將千挑萬選出的100多位年輕人送往歐洲學(xué)習(xí)，讓他們?nèi)』噩F(xiàn)代核電站管理、運營技術(shù)的“真經(jīng)”。由于平均每人花費100萬法郎，在當時夠買50公斤黃金，因而這批學(xué)員被稱為“黃金人”。

 

同時，中核與中廣核也分別開建秦山二期和嶺澳一期等核電站，對大亞灣的法國核電技術(shù)進行消化吸收。中核集團借鑒大亞灣M310三環(huán)路反應(yīng)堆設(shè)計，大膽創(chuàng)新，設(shè)計出堆功率為60萬千瓦的兩環(huán)路核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，至此掌握了二代核電的核心技術(shù)。中廣核也通過“翻建+改進”策略，實現(xiàn)了對大亞灣技術(shù)的吸收。資深核電專家、中核集團計劃局原副總工程師溫鴻鈞后來總結(jié)道：“通過這兩大工程實踐，我國基本具備了二代改進機型產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的條件。”

 

正是憑借“一面向外學(xué)，一面練內(nèi)功”，中核與中廣核在2013年前后，分別開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)：ACP1000和ACPR1000+。這兩個型號都是百萬千瓦級的機組，其技術(shù)性能與安全性能早已超越它們當年的老師M310。

 

然而，雖然兩家公司都取得驕人成果，但長期以來中國核電技術(shù)路線的不統(tǒng)一，始終是一個問題。國家能源局前局長張國寶就曾表示，多種技術(shù)路線使得本來就基礎(chǔ)薄弱的中國核電，“技術(shù)和人才更加分散了”。在國際上，無論是美國的AP1000、法國的EPR，還是俄羅斯的VVER，都是一個國家一種技術(shù)路線，這樣有利于減少內(nèi)耗，促進出口。

 

于是2013年3月，新任國家能源局局長上任后的一個月，就提出將中核ACP1000和中廣核ACPR1000+技術(shù)進行融合的設(shè)想。并于4月召集雙方領(lǐng)導(dǎo)專門召開協(xié)調(diào)會，商議將兩家技術(shù)進行合并。

 

據(jù)資深核電專家、中核集團科技委前常委張祿慶回憶，雖然雙方都在大亞灣M310技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，但兩種技術(shù)的堆芯、汽輪機、安全系統(tǒng)等多種技術(shù)指標都已存在較大差異。以何種方式合作，融合后的各項技術(shù)指標分別采用誰家的技術(shù)，一度成為雙方爭論的焦點。

 

最終，在最大程度結(jié)合各自特點優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，雙方于2014年初達成一致意見：以“統(tǒng)一的技術(shù)路線，統(tǒng)一的標準，一個華龍、一面旗幟”精神為指導(dǎo)，對外統(tǒng)一使用“華龍一號”的品牌。在技術(shù)上，堆芯采用中核“177組燃料組件堆芯”方案，專設(shè)安全系統(tǒng)則采用中廣核“三個實體隔離的安全系列”方案。

 

就這樣，一半來自中核、一半來自中廣核的“華龍一號”誕生了。這是中國唯一具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電品牌。與當前三代主流機型相比，“華龍一號”憑借良好的安全性與超高的性價比，具有明顯競爭力。不僅出口到巴基斯坦，也打入了老牌核電強國英國的市場，成為繼高鐵之后又一張亮麗的“國家名片”。

 

根據(jù)國際慣例，在出口核電站之前，本國內(nèi)通常應(yīng)有同一型號的參考電站。“如果國內(nèi)都不建，憑什么要求人家信任你？” 中國核能行業(yè)協(xié)會專家委副主任趙成昆對此解釋道。如今，出口巴基斯坦和英國項目的參考電站，正分別在福清與防城港有條不紊地建設(shè)中，預(yù)計2020-2021年投入商用。

 

一邊三代并跑 一邊四代領(lǐng)跑

 

“不會熔毀的反應(yīng)堆”來了

 

如果說“華龍一號”擔(dān)負的任務(wù)，是讓中國擁有能跟世界主流三代核電技術(shù)“并跑”的商業(yè)產(chǎn)品，那么由清華大學(xué)核研院負責(zé)的高溫氣冷堆（HTR-PM）建設(shè)，則意在實現(xiàn)中國核電在第四代核電技術(shù)上的“領(lǐng)跑”。

 

那么與第三代技術(shù)相比，第四代核電技術(shù)有何特點？

 

據(jù)清華大學(xué)核能與新能源研究院院長張作義介紹，作為四代核電技術(shù)的高溫氣冷堆是一種近乎理想的安全的核反應(yīng)堆，在嚴重事故下，包括喪失所有冷卻能力的情況下，不采取任何人為和機器的干預(yù)，依靠材料本身的能力，就能夠保證反應(yīng)堆放射性不會熔毀，不會大量外泄。業(yè)內(nèi)人士將其稱為“固有安全性”。

 

中國在高溫氣冷堆的研制上走在了發(fā)達國家的前面。1995年6月，一臺10兆瓦高溫氣冷實驗堆（HTR-10）在清華大學(xué)核研院動工興建，到2000年底成功實現(xiàn)臨界，2002年底達到滿功率運行。

 

世界權(quán)威雜志《核工程與設(shè)計》在2002年?？缯撝兄赋觯?ldquo;事實上，HTR-10是世界上第一個有理由被稱為‘固有安全’的反應(yīng)堆。因此，這是第四代反應(yīng)堆的第一個——它不僅存在于紙上，而且存在于現(xiàn)實中。”2012年12月9日，山東榮成石島灣高溫堆示范工程開工建設(shè)。

 

與“華龍一號”“國和一號”（CAP14000）等三代核電自主品牌“引進消化吸收再創(chuàng)新”的發(fā)展路徑不同，高溫氣冷堆是名副其實的“中國創(chuàng)造”。張作義指出：

 

“關(guān)于第四代核能技術(shù)，國際上美國、德國、日本、俄羅斯都做了大量的研究，但只做到方案研究，而我們國家是世界上第一個實際建造電站的。我們沒有‘洋拐棍’，沒有外國人現(xiàn)成的東西可以引進消化吸收的，沒有，都是自己獨立克服。”

 

張作義回憶，福布斯雜志在2016年11月發(fā)表的評論文章說，中國關(guān)于高溫氣冷堆的報告“獲得了全場持久的掌聲，響起了只有在足球場上才能聽到的喝彩聲”。

 

2018年10月31日，由哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司承建的蒸汽發(fā)生器通過出廠驗收，標志著高溫氣冷堆示范工程關(guān)鍵設(shè)備的研發(fā)制造難題已全面攻克。對此，哈電重裝黨委書記、董事長王守革自豪地說：“這臺高溫氣冷堆核電蒸汽發(fā)生器的研制成功，從設(shè)計、材料、工藝各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了完全的自主創(chuàng)新，為我國核電在‘一帶一路’中順利走出去開辟了一條全新道路，可以完全不受人制約。”

 

前中國核建黨組書記、董事長王壽君表示，目前，中國已經(jīng)系統(tǒng)掌握核電高溫氣冷堆全部技術(shù)，95%以上的設(shè)備可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，在國際上處于領(lǐng)先地位。據(jù)中央電視臺9月的報道，榮成高溫氣冷堆示范工程計劃于2019年底前后建成發(fā)電。