來源：科工力量
關(guān)鍵字: 中國核電，核電，華龍一號
【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，探訪“華龍一號”，參與“強(qiáng)核鑄夢活動”，見證我國核電事業(yè)的發(fā)展與成就。
與俄、法、韓等國家有所不同，我國的核電呈現(xiàn)“三巨頭”競爭的局面，分別是：中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、國家電投。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)和國家電投的實(shí)力就相對較弱。
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”
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成立之初，它的軍工基因是非常明顯的。1956年，中國建機(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“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)。改革開放后，原來的“二機(jī)部”改名核工業(yè)部，核技術(shù)向民用調(diào)整，后來，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來的。
中廣核集團(tuán)的成立與改革開放之初“引進(jìn)外資”密切相關(guān)。1982年，國務(wù)院采用法國核電技術(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，成立廣東核電合營有限公司，并計劃將電力大部分提供給香港，換取外匯。1994年，大亞灣運(yùn)營前期，國務(wù)院決定將核電站產(chǎn)生的利潤用作廣東地區(qū)后續(xù)核電站建設(shè)，并組建成立中國廣東核電集團(tuán)（后來更名為中國廣核核電集團(tuán)）。
國家電投的成立，實(shí)際上是中國電力投資有限公司和國家核電技術(shù)公司合并的結(jié)果。而國家核電技術(shù)公司算是原有核電版圖的一個變數(shù)。在21世紀(jì)初，我國計劃發(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，中國成立國家核電自主化領(lǐng)導(dǎo)小組，全面啟動三代核電技術(shù)招標(biāo)。其后選中美國西屋公司設(shè)計的AP1000技術(shù)，并為此成立國家核電技術(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)，在國際上都非常有名，將其劃入國家核電技術(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)美國的AP1000時，專家公認(rèn)該項技術(shù)是最為先進(jìn)的第三代核電技術(shù)，美國當(dāng)時愿意將AP1000技術(shù)賣給我們，是因為美國已經(jīng)很多年沒有建設(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，此時的中國需要先進(jìn)的三代核技術(shù)，所以“一拍即合”，美國需要將技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)核電站，中國恰好有三代核電的需求，所以美國將技術(shù)賣給中國，并且協(xié)助我國建立三代核電。
“華龍一號”目前是為公眾所熟悉的三代核電，但實(shí)際上，AP1000的引進(jìn)是作為國家科技重大專項的，這才是三代核電的“領(lǐng)頭羊”。
中國三代核電技術(shù)哪家強(qiáng)
核電是第幾代，怎么區(qū)別呢？一個指標(biāo)是發(fā)生大規(guī)模發(fā)射性泄露的指標(biāo)，另一個就是熔堆的可能性（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，跟堆型（壓水堆、重水堆）沒關(guān)系。
中國三代核技術(shù)“三巨頭”都在發(fā)展，分別是前面所說的中核集團(tuán)，中廣核集團(tuán)，國電投（國電投的三代核技術(shù)是由之前的國核技公司研究的AP1000過渡過來的）。不過，我們聽到中國三代核電只和兩個名詞相關(guān)，“華龍一號”和“AP1000”。
小結(jié)一下，“華龍一號”是中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)三代核電的一個技術(shù)融合的結(jié)果�！癆P1000”是國家核電技術(shù)公司引進(jìn)消化的美國三代核電技術(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”？這就要追溯兩家公司的歷史了。
就如我們前面所說，中核集團(tuán)是核電領(lǐng)域“血統(tǒng)純正”的老大哥，從建國時期建立的第二機(jī)械工業(yè)部，專注于核軍用，到改革開放之后轉(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年代末都開始了三代核電技術(shù)的研究。
因為中核集團(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，相互競爭不但不利于中國核電的出口，而且使得國家利益受損。所以在2014年，由國家能源局相關(guān)部門出面，推動兩家三代核電技術(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，兩家在后來同時出資成立華龍國際公司。
不過，在和現(xiàn)場工程師交流的過程中，他們表示，中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)所用的“華龍一號”技術(shù)還是有區(qū)別的，因為兩家公司都把各自的技術(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”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，它本身會產(chǎn)生衰變，衰變過程中產(chǎn)生熱量，此過程中需要冷卻的水，進(jìn)行循環(huán)，把熱量帶出去。因為斷電，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)驗是“非能動（沒電的時候，也能將反應(yīng)堆熱量帶出來）”安全設(shè)計。
在“非能動”方面，華龍一號在反應(yīng)堆上面設(shè)置大水池，一旦斷電時，可以通過閥門將水放下來，物理上冷水是往下走，熱水往上走，它會形成一個自然循環(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”還是存在區(qū)別，中核集團(tuán)是“能動+非能動”，中廣核集團(tuán)主要是“非能動”，吸收了不少法國的經(jīng)驗，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”技術(shù)功底更深厚，因為中國核技術(shù)的研發(fā)力量主要還是集中在中核集團(tuán)。而且之前大家都說中國的核電技術(shù)是萬國牌，有美國的、法國的、俄羅斯的、加拿大的，實(shí)際上“萬國牌”成為了中國核電的財富，將各個國家的技術(shù)都搞懂了，我們實(shí)際上融會貫通，把好的東西都吸收過來了。
在中核與廣核兩家都在發(fā)展自己的東西時，國家希望兩家的三代核電技術(shù)聯(lián)合，不要各搞各的，在國際上項目競爭，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”是基于之前引進(jìn)的法國M310技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)的型號，所以整體的設(shè)計制造時間周期比AP1000更短，但是真正從技術(shù)的角度來講，AP1000的技術(shù)更為先進(jìn)，而“華龍一號”更像是中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)推出的面向市場的公司“產(chǎn)品”，它并不是中國重大科技專項成果。由于AP1000是一種先進(jìn)的設(shè)計理念，很多技術(shù)之前還沒有得到實(shí)際的驗證，所以國家核電技術(shù)的消化吸收在時間上出現(xiàn)延期。這就給了“華龍一號”率先出場的機(jī)會。
2003年初，隨著中國經(jīng)濟(jì)重上快車道，能源短缺成為大問題，中央高層決定重啟核電建設(shè)。考慮到此前國內(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、國產(chǎn)化進(jìn)展遲緩，與國外先進(jìn)水平的差距逐漸拉大等問題，決策層確定了未來核電建設(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)過投標(biāo)審核，專家認(rèn)為美國西屋公司的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)過很嚴(yán)格的評審制度，AP1000也獲得了相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，但是對于“首堆”，其過程中有很多東西需要摸索固化。中國前三十年在核電的建設(shè)和研究一直沒有間斷過，“華龍一號”是在此基礎(chǔ)上研制的。但美國的西屋公司，雖然三代核電技術(shù)先進(jìn)，但在美國國內(nèi)沒有建立可驗證技術(shù)的示范項目。因為美國在之前已經(jīng)多年沒有核電項目，所以愿意將AP1000技術(shù)賣給中國。
但是引進(jìn)美國的技術(shù)，達(dá)到自主控制還是很難，這就相當(dāng)于外國人做個電視機(jī)，我們再買回來，拆解后，學(xué)習(xí)怎么制造。核電站建設(shè)是一個系統(tǒng)非常復(fù)雜的過程，哪個地方做得不對，就難以通過審核。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)的消化吸收是一個較為艱辛的過程。
目前已知的是華龍一號具有“能動+非能動”、雙層安全殼（可以防止大飛機(jī)的撞擊）等設(shè)計特點(diǎn)。AP1000以非能動為主打亮點(diǎn)，采用美國西屋公司技術(shù)，有先進(jìn)的灰棒控制系統(tǒng)，可機(jī)械補(bǔ)償反應(yīng)性，減少廢硼水產(chǎn)生，其整體特點(diǎn)是在設(shè)計上“做減法”。
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為：系統(tǒng)設(shè)計越復(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，簡單有時和安全穩(wěn)定存在正相關(guān)關(guān)系。AP1000更加簡潔，就是基于這樣的思路進(jìn)行設(shè)計。
但還有另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，基于不同的設(shè)計理念，目前存在不同偏好的三代核電站。核電二代、三代是通過安全性來區(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，目前沒有統(tǒng)一說法。
核電“三巨頭”合并難以實(shí)現(xiàn)
國內(nèi)的三代核電技術(shù)的競爭，實(shí)際上也反映了核電“三巨頭”之間的利益競爭，其實(shí)在早些年，有些業(yè)內(nèi)專家建議將中國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，可以從國際上核電技術(shù)較強(qiáng)的國家，吸取核電管理運(yùn)營經(jīng)驗。
像俄羅斯、法國和韓國，他們的核電都屬于壟斷經(jīng)營，以俄羅斯為例，它的核電經(jīng)營最大特點(diǎn)在于，兩大競爭者歸屬于同一集團(tuán)，獨(dú)立作業(yè)卻共享方案。不同于國外，國內(nèi)核電企業(yè)圍繞著核電技術(shù)路線展開競爭，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)部門的推動融合下，局面有所好轉(zhuǎn)。
對于俄羅斯，它的三代核電主力堆型AES-2006與“華龍一號”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)計方面各有特色。但是俄羅斯模式與華龍一號最大的不同在于，俄羅斯的莫斯科設(shè)計院與圣彼得堡設(shè)計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，甚至參與對方設(shè)計的核電站建設(shè)。在招標(biāo)方面，俄羅斯核工業(yè)集團(tuán)先根據(jù)要建的核電項目進(jìn)行內(nèi)部招標(biāo)，招標(biāo)結(jié)束后把兩個設(shè)計院的方案互換，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，然后在項目建設(shè)上讓失敗的一方派出部分設(shè)計人員參與。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“萬國牌”的同時，各國核電發(fā)展模式中的成功之處，或許也值得中國進(jìn)一步借鑒和吸收。
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毛澤東與新中國工業(yè)化的奠基 