2011年1月18日,在美國(guó)華盛頓,中國(guó)國(guó)家核電技術(shù)公司與美國(guó)西屋公司決定,將雙方的戰(zhàn)略合作再續(xù)兩年。促使兩大公司攜手的是AP1000——西屋公司設(shè)計(jì)開發(fā)并引以為豪的第三代核電技術(shù),而AP1000首臺(tái)機(jī)組的建設(shè),卻是在中國(guó)。就在雙方簽約前20多天,2010年12月27日,浙江三門AP1000核電2號(hào)機(jī)組CA01模塊在核島中就位,這意味著我國(guó)在浙江三門、山東海陽建設(shè)的世界首批AP1000三代核電自主化依托項(xiàng)目4臺(tái)機(jī)組在2010年的18個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)全部完成,工程總體形象進(jìn)度滿足計(jì)劃要求。

“第三代先進(jìn)核電技術(shù)在中國(guó)正從圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。”“國(guó)家核電”董事長(zhǎng)王炳華這樣說。或許,只有親歷這一過程,才能體會(huì)出這句話的分量。

應(yīng)勢(shì)而“生”,實(shí)現(xiàn)核電“換代”

成立于2007年的國(guó)家核電技術(shù)公司,可謂因第三代核電技術(shù)而“生”,肩負(fù)著引進(jìn)這一先進(jìn)技術(shù),通過消化、吸收、再創(chuàng)新,形成中國(guó)核電技術(shù)自主品牌的重任。

眾所周知,核電與火電、水電為世界三大電力支柱,核能發(fā)電目前約占全世界發(fā)電總量的16%。縱觀世界核電發(fā)展的歷史,上世紀(jì)五六十年代建設(shè)的第一代實(shí)驗(yàn)性原型核電站證明了核能發(fā)電在技術(shù)上是可行的,其后發(fā)展的第二代核電站證明了其在經(jīng)濟(jì)上是可行的。但上世紀(jì)七八十年代美國(guó)三哩島核電站和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站二代核電站發(fā)生的嚴(yán)重事故,對(duì)世界核電發(fā)展帶來消極影響。直到核電用戶要求文件出臺(tái),把設(shè)置預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),以及能源可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境資源的要求,使世界核電發(fā)展重獲生機(jī)。目前,國(guó)際上新建核電站,除續(xù)建和恢復(fù)建設(shè)項(xiàng)目外,基本不再采用二代技術(shù)。以美國(guó)AP1000以及其他有關(guān)核電技術(shù)為代表的三代核電技術(shù)正成為發(fā)展主流,同時(shí)第四代核能技術(shù)研發(fā)及各種新概念的核能技術(shù)也正在不斷涌現(xiàn)。

在世界大潮面前,核電技術(shù)的升級(jí)換代,對(duì)于中國(guó)來說,同樣迫在眉睫。
創(chuàng)新為“本”,勇闖技術(shù)難關(guān)

2006年,我國(guó)在第三代核電國(guó)際招標(biāo)中,AP1000技術(shù)脫穎而出。AP1000采用了非能動(dòng)安全理念,在發(fā)生極限事故時(shí),可以在不需要外界電源的情況下、72小時(shí)內(nèi)不用操縱員干預(yù),有效緩解事故的后果;簡(jiǎn)化了系統(tǒng),減少了設(shè)備,縮短了工期,安全性、經(jīng)濟(jì)性顯著提升。

然而,將新的設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐,卻是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。自主創(chuàng)新已成了“國(guó)家核電”解決工程建設(shè)難題的重要選擇。

AP1000非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)理念,在世界上首次采用了鋼制安全殼。這個(gè)直徑達(dá)40米的大家伙,厚度卻只有40多毫米,其底封頭、筒體鋼板的典型特征是大尺寸、多曲率、高精度,且采用模壓一次成型技術(shù),不僅制造技術(shù)屬世界性難題,就連其吊裝就位的精度,也絕不亞于“繡花”。為此,“國(guó)家核電”組織寶鋼、鞍鋼、上海大西洋焊接材料有限公司、山東核電設(shè)備公司和中核建五公司等多家單位,分頭攻堅(jiān),攻克了諸多技術(shù)難題和工藝難關(guān),使我國(guó)成為在世界上率先掌握鋼制安全殼的材料研制、壓制成型、焊接拼裝、整體運(yùn)輸?shù)跹b等全部工藝這項(xiàng)新技術(shù)的國(guó)家。

在AP1000的建設(shè)工程中,類似的例子還有很多,中國(guó)核電建設(shè)的多項(xiàng)新紀(jì)錄也由此誕生——在世界上率先掌握了AP1000核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注的工藝和技術(shù);率先掌握了模塊化建造技術(shù),使土建和設(shè)備安裝交叉作業(yè)成為現(xiàn)實(shí);成功突破AP1000主管道以及關(guān)鍵設(shè)備大型鍛件制造技術(shù),一舉打破國(guó)外企業(yè)在高端大型鑄鍛件市場(chǎng)的壟斷……

自主當(dāng)先,贏得四大突破

“國(guó)家核電”成立僅僅三年多,下屬科研設(shè)計(jì)企業(yè)在2010年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入68億元,利潤(rùn)5.2億元,在中央科研設(shè)計(jì)企業(yè)中位居前列。但更讓“國(guó)家核電”人感到自豪的是,通過他們的努力,我國(guó)第三代核電技術(shù)在自主化的道路上實(shí)現(xiàn)了四個(gè)新突破:

科技創(chuàng)新的突破——“國(guó)家核電”從參與AP1000依托項(xiàng)目的設(shè)計(jì),到自主完成AP1000內(nèi)陸核電標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì),再到完成重大專項(xiàng)CAP1400示范工程概念設(shè)計(jì),三步跨越,見證了我國(guó)核電研發(fā)設(shè)計(jì)能力的提升、核電技術(shù)創(chuàng)新體系的建立和完善。

工程建設(shè)的突破——AP1000“首堆”4臺(tái)機(jī)組的開工建設(shè),讓我國(guó)掌握了諸多世界首創(chuàng)技術(shù),實(shí)踐了一場(chǎng)三代核電“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、模塊化施工、專業(yè)化管理和自主化建設(shè)”的新路子。

國(guó)產(chǎn)裝備制造的突破——AP1000的引進(jìn),令我國(guó)相關(guān)裝備制造企業(yè)不僅進(jìn)入了高端制造領(lǐng)域,由此形成的AP1000三代技術(shù)設(shè)備供應(yīng)鏈體系,也將會(huì)成為未來AP1000設(shè)備全球供應(yīng)鏈中的重要組成部分。

中國(guó)第三代核電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的突破——通過“國(guó)家核電”與國(guó)內(nèi)核電、電力、裝備制造企業(yè)和科研院所、高等院校的廣泛合作,目前,集核電技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)為一體的三代核電產(chǎn)業(yè)鏈正在我國(guó)形成,一大批人才已經(jīng)嶄露頭角。

“以AP1000核電站建設(shè)為依托,如果能成功完成從技術(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換,將使我們?cè)谑澜绾穗娦乱惠啺l(fā)展潮流中占得先機(jī),并為開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CAP1400核電技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),進(jìn)而為‘走出去’爭(zhēng)得主動(dòng)權(quán)。”王炳華說。

據(jù)悉,CAP1400核電站完成了概念設(shè)計(jì)并通過國(guó)家能源局的評(píng)審,已經(jīng)轉(zhuǎn)入初步設(shè)計(jì)階段。