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關(guān)鍵字: 中國(guó)核電，核電，華龍一號(hào)
【文/科工力量專欄作者 程小康】
筆者近期有幸受到中核集團(tuán)邀請(qǐng)，探訪“華龍一號(hào)”，參與“強(qiáng)核鑄夢(mèng)活動(dòng)”，見(jiàn)證我國(guó)核電事業(yè)的發(fā)展與成就。
與俄、法、韓等國(guó)家有所不同，我國(guó)的核電呈現(xiàn)“三巨頭”競(jìng)爭(zhēng)的局面，分別是：中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、國(guó)家電投。在這三家集團(tuán)中，中核集團(tuán)算是“老大哥”，“血統(tǒng)”純正，歷史沿革最久，科研實(shí)力基礎(chǔ)雄厚。相比中核集團(tuán)，中廣核集團(tuán)和國(guó)家電投的實(shí)力就相對(duì)較弱。
圖為科工力量實(shí)地探訪福建省福清市的中核集團(tuán)三代核電“華龍一號(hào)”
中核集團(tuán)“自斷一臂”，放手728研究院
中核集團(tuán)的歷史可以追溯到新中國(guó)成立之初，它的軍工基因是非常明顯的。1956年，中國(guó)建機(jī)械工業(yè)部，主管核工業(yè)的建設(shè)與發(fā)展，不久，第三機(jī)械工業(yè)部改名第二機(jī)械工業(yè)部。在1978年之前，“二機(jī)部”為我國(guó)“兩彈一艇（原子彈、氫彈、核潛艇）”等重大工程做出了重大貢獻(xiàn)。改革開(kāi)放后，原來(lái)的“二機(jī)部”改名核工業(yè)部，核技術(shù)向民用調(diào)整，后來(lái)，核工業(yè)部改組為核工業(yè)總公司。中核集團(tuán)就是沿著這條歷史路線一步步走過(guò)來(lái)的。
中廣核集團(tuán)的成立與改革開(kāi)放之初“引進(jìn)外資”密切相關(guān)。1982年，國(guó)務(wù)院采用法國(guó)核電技術(shù)建設(shè)大亞灣核電站，總投資高達(dá)40億美元，為解決資金問(wèn)題，中廣核投資有限公司和香港核電投資公司合作，成立廣東核電合營(yíng)有限公司，并計(jì)劃將電力大部分提供給香港，換取外匯。1994年，大亞灣運(yùn)營(yíng)前期，國(guó)務(wù)院決定將核電站產(chǎn)生的利潤(rùn)用作廣東地區(qū)后續(xù)核電站建設(shè)，并組建成立中國(guó)廣東核電集團(tuán)（后來(lái)更名為中國(guó)廣核核電集團(tuán)）。
國(guó)家電投的成立，實(shí)際上是中國(guó)電力投資有限公司和國(guó)家核電技術(shù)公司合并的結(jié)果。而國(guó)家核電技術(shù)公司算是原有核電版圖的一個(gè)變數(shù)。在21世紀(jì)初，我國(guó)計(jì)劃發(fā)展第三代核電技術(shù)，并提出“采用世界先進(jìn)技術(shù)，統(tǒng)一技術(shù)路線”。到2003年下半年，中國(guó)成立國(guó)家核電自主化領(lǐng)導(dǎo)小組，全面啟動(dòng)三代核電技術(shù)招標(biāo)。其后選中美國(guó)西屋公司設(shè)計(jì)的AP1000技術(shù)，并為此成立國(guó)家核電技術(shù)公司，負(fù)責(zé)AP1000的引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新工作。
實(shí)際上，國(guó)家核電技術(shù)公司成立最重要的一環(huán)是將上海核工程研設(shè)計(jì)究院（也就是大名鼎鼎的728研究院）整體劃入進(jìn)新公司。要知道，在此之前，728研究院是中核集團(tuán)旗下非常重要的核技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，在國(guó)際上都非常有名，將其劃入國(guó)家核電技術(shù)公司，相當(dāng)于要中核集團(tuán)“自斷一臂”，中核集團(tuán)自己也不情愿。我們所熟知的秦山核電站，就有728研究院很大的功勞，實(shí)際上，現(xiàn)在秦山核電站的重要的維護(hù)工作，還是得靠728研究院，雖然它已經(jīng)不在中核集團(tuán)旗下。
在當(dāng)年引進(jìn)美國(guó)的AP1000時(shí)，專家公認(rèn)該項(xiàng)技術(shù)是最為先進(jìn)的第三代核電技術(shù)，美國(guó)當(dāng)時(shí)愿意將AP1000技術(shù)賣給我們，是因?yàn)槊绹?guó)已經(jīng)很多年沒(méi)有建設(shè)核電站，雖然它的技術(shù)理念先進(jìn)，但是依然停留在圖紙上，此時(shí)的中國(guó)需要先進(jìn)的三代核技術(shù)，所以“一拍即合”，美國(guó)需要將技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)核電站，中國(guó)恰好有三代核電的需求，所以美國(guó)將技術(shù)賣給中國(guó)，并且協(xié)助我國(guó)建立三代核電。
“華龍一號(hào)”目前是為公眾所熟悉的三代核電，但實(shí)際上，AP1000的引進(jìn)是作為國(guó)家科技重大專項(xiàng)的，這才是三代核電的“領(lǐng)頭羊”。
中國(guó)三代核電技術(shù)哪家強(qiáng)
核電是第幾代，怎么區(qū)別呢？一個(gè)指標(biāo)是發(fā)生大規(guī)模發(fā)射性泄露的指標(biāo)，另一個(gè)就是熔堆的可能性（反應(yīng)堆損壞，熔化），以此區(qū)別幾代。安全性能增高，就提升一級(jí)，跟堆型（壓水堆、重水堆）沒(méi)關(guān)系。
中國(guó)三代核技術(shù)“三巨頭”都在發(fā)展，分別是前面所說(shuō)的中核集團(tuán)，中廣核集團(tuán)，國(guó)電投（國(guó)電投的三代核技術(shù)是由之前的國(guó)核技公司研究的AP1000過(guò)渡過(guò)來(lái)的）。不過(guò)，我們聽(tīng)到中國(guó)三代核電只和兩個(gè)名詞相關(guān)，“華龍一號(hào)”和“AP1000”。
小結(jié)一下，“華龍一號(hào)”是中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)三代核電的一個(gè)技術(shù)融合的結(jié)果。“AP1000”是國(guó)家核電技術(shù)公司引進(jìn)消化的美國(guó)三代核電技術(shù)。
為什么中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)的三代核電都叫“華龍一號(hào)”？這就要追溯兩家公司的歷史了。
就如我們前面所說(shuō)，中核集團(tuán)是核電領(lǐng)域“血統(tǒng)純正”的老大哥，從建國(guó)時(shí)期建立的第二機(jī)械工業(yè)部，專注于核軍用，到改革開(kāi)放之后轉(zhuǎn)向核民用，中核集團(tuán)與這條路線一脈相承。中廣核集團(tuán)是1994年成立的，專注于核電站建設(shè)。兩者在上世紀(jì)90年代末都開(kāi)始了三代核電技術(shù)的研究。
因?yàn)橹泻思瘓F(tuán)和中廣核集團(tuán)相互獨(dú)立，所以他們分別發(fā)展了自己的一套第三代核技術(shù)，但是核電的技術(shù)參數(shù)等方面的統(tǒng)一是非常重要的，相互競(jìng)爭(zhēng)不但不利于中國(guó)核電的出口，而且使得國(guó)家利益受損。所以在2014年，由國(guó)家能源局相關(guān)部門出面，推動(dòng)兩家三代核電技術(shù)的融合，進(jìn)行技術(shù)統(tǒng)一。而且為進(jìn)一步促進(jìn)融合三代核電，兩家在后來(lái)同時(shí)出資成立華龍國(guó)際公司。
不過(guò)，在和現(xiàn)場(chǎng)工程師交流的過(guò)程中，他們表示，中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)所用的“華龍一號(hào)”技術(shù)還是有區(qū)別的，因?yàn)閮杉夜径及迅髯缘募夹g(shù)融合進(jìn)去，也保留了一些自己的東西。兩家各自的“華龍一號(hào)”技術(shù)原理基本一樣，更多的是在一些細(xì)節(jié)方面的區(qū)別，比如在安全措施方面。
以日本福島核電站為例，其發(fā)生事故很重要的原因就是安全措施預(yù)備不足。福島海嘯發(fā)生后，核電站全場(chǎng)斷電，反應(yīng)堆里面的熱量帶不出去。核電站不是電一停，反應(yīng)堆就“熄火”了，就像做了一鍋飯，火停了，里面的熱量還在，而且放射性物質(zhì)更不一樣，它本身會(huì)產(chǎn)生衰變，衰變過(guò)程中產(chǎn)生熱量，此過(guò)程中需要冷卻的水，進(jìn)行循環(huán)，把熱量帶出去。因?yàn)閿嚯�，福島核電站就喪失了整套系統(tǒng)，所以三代核電站吸取到的經(jīng)驗(yàn)是“非能動(dòng)（沒(méi)電的時(shí)候，也能將反應(yīng)堆熱量帶出來(lái)）”安全設(shè)計(jì)。
在“非能動(dòng)”方面，華龍一號(hào)在反應(yīng)堆上面設(shè)置大水池，一旦斷電時(shí)，可以通過(guò)閥門將水放下來(lái)，物理上冷水是往下走，熱水往上走，它會(huì)形成一個(gè)自然循環(huán)，不斷把熱量帶走，這就是三代里面采用的最新的技術(shù)。但這里面，中核集團(tuán)與中廣核集團(tuán)的“華龍一號(hào)”還是存在區(qū)別，中核集團(tuán)是“能動(dòng)+非能動(dòng)”，中廣核集團(tuán)主要是“非能動(dòng)”，吸收了不少法國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，做了“加法”，添加了一些其他安全措施。相關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示，中核集團(tuán)的“華龍一號(hào)”技術(shù)功底更深厚，因?yàn)橹袊?guó)核技術(shù)的研發(fā)力量主要還是集中在中核集團(tuán)。而且之前大家都說(shuō)中國(guó)的核電技術(shù)是萬(wàn)國(guó)牌，有美國(guó)的、法國(guó)的、俄羅斯的、加拿大的，實(shí)際上“萬(wàn)國(guó)牌”成為了中國(guó)核電的財(cái)富，將各個(gè)國(guó)家的技術(shù)都搞懂了，我們實(shí)際上融會(huì)貫通，把好的東西都吸收過(guò)來(lái)了。
在中核與廣核兩家都在發(fā)展自己的東西時(shí)，國(guó)家希望兩家的三代核電技術(shù)聯(lián)合，不要各搞各的，在國(guó)際上項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)，都是中央企業(yè)，要形成合力。技術(shù)融合后，現(xiàn)在可以看做“一個(gè)華龍”，根據(jù)用戶需求，進(jìn)行組合搭配，各種模式都放在這，用戶需要我就給你提供，就跟汽車配置一樣，一種車型，有好幾種配置，需要什么我就給你配什么。
“華龍一號(hào)”是基于之前引進(jìn)的法國(guó)M310技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)的型號(hào)，所以整體的設(shè)計(jì)制造時(shí)間周期比AP1000更短，但是真正從技術(shù)的角度來(lái)講，AP1000的技術(shù)更為先進(jìn)，而“華龍一號(hào)”更像是中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)推出的面向市場(chǎng)的公司“產(chǎn)品”，它并不是中國(guó)重大科技專項(xiàng)成果。由于AP1000是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，很多技術(shù)之前還沒(méi)有得到實(shí)際的驗(yàn)證，所以國(guó)家核電技術(shù)的消化吸收在時(shí)間上出現(xiàn)延期。這就給了“華龍一號(hào)”率先出場(chǎng)的機(jī)會(huì)。
2003年初，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)重上快車道，能源短缺成為大問(wèn)題，中央高層決定重啟核電建設(shè)。考慮到此前國(guó)內(nèi)核電建設(shè)中存在多頭引進(jìn)，技術(shù)路線、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，自主化、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展遲緩，與國(guó)外先進(jìn)水平的差距逐漸拉大等問(wèn)題，決策層確定了未來(lái)核電建設(shè)“采用先進(jìn)技術(shù)、統(tǒng)一技術(shù)路線、推進(jìn)核電發(fā)展”的方針。經(jīng)過(guò)投標(biāo)審核，專家認(rèn)為美國(guó)西屋公司的AP1000是最為先進(jìn)的三代核電技術(shù)。
一種核電技術(shù)能夠使用，要經(jīng)過(guò)很嚴(yán)格的評(píng)審制度，AP1000也獲得了相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，但是對(duì)于“首堆”，其過(guò)程中有很多東西需要摸索固化。中國(guó)前三十年在核電的建設(shè)和研究一直沒(méi)有間斷過(guò)，“華龍一號(hào)”是在此基礎(chǔ)上研制的。但美國(guó)的西屋公司，雖然三代核電技術(shù)先進(jìn)，但在美國(guó)國(guó)內(nèi)沒(méi)有建立可驗(yàn)證技術(shù)的示范項(xiàng)目。因?yàn)槊绹?guó)在之前已經(jīng)多年沒(méi)有核電項(xiàng)目，所以愿意將AP1000技術(shù)賣給中國(guó)。
但是引進(jìn)美國(guó)的技術(shù)，達(dá)到自主控制還是很難，這就相當(dāng)于外國(guó)人做個(gè)電視機(jī)，我們?cè)儋I回來(lái)，拆解后，學(xué)習(xí)怎么制造。核電站建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)非常復(fù)雜的過(guò)程，哪個(gè)地方做得不對(duì)，就難以通過(guò)審核。消化吸收后，設(shè)備制造的技術(shù)參數(shù)達(dá)不到，也不行。所以AP1000技術(shù)的消化吸收是一個(gè)較為艱辛的過(guò)程。
目前已知的是華龍一號(hào)具有“能動(dòng)+非能動(dòng)”、雙層安全殼（可以防止大飛機(jī)的撞擊）等設(shè)計(jì)特點(diǎn)。AP1000以非能動(dòng)為主打亮點(diǎn)，采用美國(guó)西屋公司技術(shù)，有先進(jìn)的灰棒控制系統(tǒng)，可機(jī)械補(bǔ)償反應(yīng)性，減少?gòu)U硼水產(chǎn)生，其整體特點(diǎn)是在設(shè)計(jì)上“做減法”。
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為：系統(tǒng)設(shè)計(jì)越復(fù)雜，能夠出故障的位點(diǎn)就越多，操作人員可能失誤的情況也越多，簡(jiǎn)單有時(shí)和安全穩(wěn)定存在正相關(guān)關(guān)系。AP1000更加簡(jiǎn)潔，就是基于這樣的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。
但還有另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，基于不同的設(shè)計(jì)理念，目前存在不同偏好的三代核電站。核電二代、三代是通過(guò)安全性來(lái)區(qū)分，目前的三代核電在安全性上都高于二代核電。至于三代核電之間的優(yōu)劣，目前沒(méi)有統(tǒng)一說(shuō)法。
核電“三巨頭”合并難以實(shí)現(xiàn)
國(guó)內(nèi)的三代核電技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上也反映了核電“三巨頭”之間的利益競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)在早些年，有些業(yè)內(nèi)專家建議將中國(guó)核電合并為一家公司，但是不具有實(shí)際可操作性，影響面較大。不過(guò)，可以從國(guó)際上核電技術(shù)較強(qiáng)的國(guó)家，吸取核電管理運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。
像俄羅斯、法國(guó)和韓國(guó)，他們的核電都屬于壟斷經(jīng)營(yíng)，以俄羅斯為例，它的核電經(jīng)營(yíng)最大特點(diǎn)在于，兩大競(jìng)爭(zhēng)者歸屬于同一集團(tuán)，獨(dú)立作業(yè)卻共享方案。不同于國(guó)外，國(guó)內(nèi)核電企業(yè)圍繞著核電技術(shù)路線展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，在三代核電發(fā)展上尤為如此，幾乎成為“三足鼎立”的局面，雖然在相關(guān)部門的推動(dòng)融合下，局面有所好轉(zhuǎn)。
對(duì)于俄羅斯，它的三代核電主力堆型AES-2006與“華龍一號(hào)”情況有點(diǎn)類似，屬于一種堆型，兩種方案，僅僅在安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面各有特色。但是俄羅斯模式與華龍一號(hào)最大的不同在于，俄羅斯的莫斯科設(shè)計(jì)院與圣彼得堡設(shè)計(jì)院同屬于俄羅斯核工業(yè)集團(tuán)。作為一家集團(tuán)，可以在總部的協(xié)調(diào)下，方案和技術(shù)共享，甚至參與對(duì)方設(shè)計(jì)的核電站建設(shè)。在招標(biāo)方面，俄羅斯核工業(yè)集團(tuán)先根據(jù)要建的核電項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)部招標(biāo)，招標(biāo)結(jié)束后把兩個(gè)設(shè)計(jì)院的方案互換，并告訴失敗的一方，為什么不采用它的方案，和贏標(biāo)相比，他輸在什么地方，然后在項(xiàng)目建設(shè)上讓失敗的一方派出部分設(shè)計(jì)人員參與。這既保證了贏標(biāo)的“吃肉”，而輸標(biāo)的也可以“喝湯”。
在技術(shù)上融合“萬(wàn)國(guó)牌”的同時(shí)，各國(guó)核電發(fā)展模式中的成功之處，或許也值得中國(guó)進(jìn)一步借鑒和吸收。
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毛澤東與新中國(guó)工業(yè)化的奠基 