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)，一步步的跨越，標(biāo)志著我國(guó)核電研發(fā)設(shè)計(jì)整體能力的不斷提升，也體現(xiàn)了我國(guó)核電技術(shù)創(chuàng)新體系的建立和不斷完善———

2月12日，國(guó)家核電技術(shù)公司（以下簡(jiǎn)稱國(guó)家核電）與北京市昌平區(qū)政府簽訂了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。雙方就在昌平區(qū)未來科技城南區(qū)建設(shè)國(guó)家核電科研創(chuàng)新基地等項(xiàng)目進(jìn)行合作，旨在將該基地建設(shè)成為國(guó)家級(jí)研發(fā)中心和國(guó)際一流的先進(jìn)核電技術(shù)研究基地，同時(shí)借助國(guó)家各項(xiàng)相關(guān)政策支持，發(fā)展成為核電高端人才基地、重要?jiǎng)?chuàng)新科技成果基地、核電技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基地。此舉被業(yè)內(nèi)看作是國(guó)家核電穩(wěn)步推進(jìn)核電自主化發(fā)展事業(yè)的重要舉措。

2010年12月27日，浙江三門核電2號(hào)機(jī)組CA01模塊穩(wěn)穩(wěn)就位于核島區(qū)域。這是我國(guó)三代核電自主化依托項(xiàng)目4臺(tái)AP1000核電機(jī)組在這一年成功實(shí)現(xiàn)的第18個(gè)，也是當(dāng)年最后一個(gè)工程節(jié)點(diǎn)。

這意味著，在三代核電技術(shù)中具有諸多先進(jìn)技術(shù)特征的AP1000核電站，正在我國(guó)逐步變成現(xiàn)實(shí)。

自主化取得重要進(jìn)展

成立于2007年5月的國(guó)家核電技術(shù)公司，是經(jīng)國(guó)務(wù)院授權(quán)，代表國(guó)家對(duì)外簽約，受讓第三代先進(jìn)核電技術(shù)，實(shí)施相關(guān)工程設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理，通過消化吸收再創(chuàng)新形成中國(guó)核電技術(shù)品牌的主體，是實(shí)現(xiàn)第三代核電技術(shù)引進(jìn)、工程建設(shè)和自主化發(fā)展的主要載體和研發(fā)平臺(tái)，從誕生之日起就肩負(fù)著國(guó)家的使命。

記者從國(guó)家有關(guān)部門了解到，三代核電是當(dāng)前世界核電發(fā)展主流，與我國(guó)核電站普遍采用的第二代核電技術(shù)相比，具有建設(shè)周期短、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。AP1000核電技術(shù)是美國(guó)西屋公司開發(fā)的第三代先進(jìn)核電技術(shù)，比二代核電技術(shù)具有更高的安全性和經(jīng)濟(jì)性。2006年，黨中央國(guó)務(wù)院作出決定，引進(jìn)AP1000核電技術(shù)，該技術(shù)由美國(guó)西屋公司和法國(guó)阿海琺提供，中國(guó)為此花費(fèi)了131億元；由國(guó)家核電技術(shù)公司牽頭實(shí)施AP1000技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。2007年，國(guó)家核電與美國(guó)西屋聯(lián)合體簽訂第三代核電自主化依托項(xiàng)目4臺(tái)機(jī)組核島設(shè)計(jì)和部分關(guān)鍵設(shè)備采購及完整的技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，美方轉(zhuǎn)讓AP1000設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備制造和成套技術(shù)、建造技術(shù)等，中方將擁有在引進(jìn)AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)和開發(fā)的、輸出功率大于135萬千瓦、大型非能動(dòng)核電站的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。2009年4月，依托項(xiàng)目的首臺(tái)機(jī)組———浙江三門核電1號(hào)機(jī)組主體工程正式開工。

在首批機(jī)組建設(shè)順利推進(jìn)的同時(shí)，國(guó)家核電技術(shù)公司協(xié)同國(guó)內(nèi)“產(chǎn)學(xué)研”單位全面開展從美國(guó)西屋公司引進(jìn)ＡＰ１０００技術(shù)的消化吸收工作。目前，中國(guó)已累計(jì)接收５個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同中７５％以上的文件和計(jì)算機(jī)軟件包。
上海核工程研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)鄭明光說：“通過消化吸收，我們已經(jīng)完成ＡＰ１０００核電站國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。自主開工建設(shè)內(nèi)陸ＡＰ１０００核電站，我們已經(jīng)從技術(shù)上做好了保障。”

據(jù)了解，這4臺(tái)機(jī)組是世界首批建設(shè)的AP1000核電機(jī)組，沒有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，由圖紙變成現(xiàn)實(shí)，個(gè)中艱難難以想象。為此，國(guó)家核電技術(shù)公司制定了“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)”的三代核電發(fā)展新路子，狠抓技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，高度重視施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、反饋，在確保安全、質(zhì)量的同時(shí)，不斷優(yōu)化工序，提高施工效率。在鋼制安全殼底封頭吊裝上，三門核電、海陽核電的1號(hào)機(jī)組分別耗時(shí)為188分鐘、159分鐘，而這兩座電站的2號(hào)機(jī)組，都僅用了98分鐘。在核島筏基大體積混凝土整體澆注上，三門1號(hào)機(jī)組平均澆注速度為每小時(shí)106立方米，到海陽2號(hào)機(jī)組已提高到每小時(shí)126.2立方米。專業(yè)化的管理將為縮短核電建設(shè)周期乃至規(guī)模化建設(shè)AP1000后續(xù)項(xiàng)目提供強(qiáng)有力支撐，破解了許多意想不到的難題，確保了工程的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵設(shè)備取得重大突破

據(jù)國(guó)家核電提供的資料顯示，AP1000核電技術(shù)設(shè)備要求高、制造難度大，關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化成為我國(guó)核電自主化的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)企業(yè)通過自主創(chuàng)新，創(chuàng)造了中國(guó)核電建設(shè)史上的多項(xiàng)新紀(jì)錄。在AP1000核島筏基大體積混凝土澆注中，率先掌握了一次性整體澆注的工藝和技術(shù)，保證了工程質(zhì)量，有效縮短了主工期，對(duì)國(guó)內(nèi)在建的二代核電項(xiàng)目產(chǎn)生了積極的示范作用。在施工方法上，率先掌握了模塊化制造與建造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了土建和安裝并行施工，模塊化施工的先進(jìn)理念已經(jīng)變成現(xiàn)實(shí)。鋼制安全殼是防止放射性物質(zhì)泄漏的最后一道屏障，其底封頭、筒體鋼板尺寸大、曲率多、精度高，而且采用整體模壓一次成型技術(shù)，屬世界性難題。通過合作攻關(guān)，國(guó)家核電所屬山東核電設(shè)備制造公司、寶鋼集團(tuán)公司、中核建等研制建設(shè)單位攻克了諸多技術(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、運(yùn)輸?shù)跹b等全部工藝新技術(shù)的國(guó)家。

此外，國(guó)內(nèi)企業(yè)成功突破了AP1000主管道以及關(guān)鍵設(shè)備大型鍛件制造技術(shù)，一舉攻克制約我國(guó)核電發(fā)展的重大技術(shù)難關(guān)，打破了國(guó)外企業(yè)在高端大型鑄鍛件市場(chǎng)的壟斷。

主管道被稱為核電站“大動(dòng)脈”，是壓水堆核電站的核1級(jí)關(guān)鍵設(shè)備之一，要求采用超低碳控氮不銹鋼整體鍛造技術(shù)，材質(zhì)要求高、加工制造難度大。該設(shè)備的研制成功，突破了相關(guān)材料的冶煉、鍛造、加工制造難點(diǎn)，堪稱目前世界核電主管道制造技術(shù)之最。

“如果購買國(guó)外的設(shè)備，不僅價(jià)格昂貴，還要受制于人，我們下定決心，組織相關(guān)企業(yè)自行攻關(guān)研發(fā)。”國(guó)家核電技術(shù)公司工程管理部主任曾曦說。

經(jīng)過多家企業(yè)兩年的攻關(guān)，我國(guó)終于自主突破了技術(shù)難關(guān)，制造的主管道已完全符合西屋的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到世界一流水平。現(xiàn)在，三門、海陽1號(hào)機(jī)組的主管道都將采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，每套售價(jià)僅為國(guó)外報(bào)價(jià)的四成。

AP1000技術(shù)的引進(jìn)，使我國(guó)裝備制造企業(yè)進(jìn)入了從二代向三代技術(shù)升級(jí)轉(zhuǎn)型階段，相關(guān)企業(yè)不僅進(jìn)入了高端制造領(lǐng)域，而且建立了先進(jìn)的質(zhì)量管理體系，在關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化方面不斷取得進(jìn)展和突破。正在形成的AP1000三代技術(shù)設(shè)備供應(yīng)鏈體系，不僅為我國(guó)核電規(guī)模化發(fā)展提供了支撐，也必將會(huì)成為AP1000設(shè)備全球供應(yīng)鏈中的重要組成部分。2010年，我國(guó)三代核電的合格供應(yīng)商已從10家增至29家。

核電自主技術(shù)通過評(píng)審

記者向業(yè)內(nèi)人士了解到，比ＡＰ１０００功率更高、具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第四代核電技術(shù)ＣＡＰ１４００核電站的概念設(shè)計(jì)在２０１０年通過了國(guó)家評(píng)審。CAP1400核電站示范工程前期準(zhǔn)備也正有序推進(jìn)，廠址已經(jīng)選定山東省威海市榮成石島灣，將建設(shè)2臺(tái)CAP1400機(jī)組，一臺(tái)作為示范堆，另一臺(tái)作為標(biāo)準(zhǔn)堆。目前已經(jīng)完成示范工程廠址勘察主體工作和總平面布置優(yōu)化設(shè)計(jì)，初步可行性研究報(bào)告已經(jīng)通過了審查。

按照已確定的CAP1400示范工程的建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃，2011年底完成初步設(shè)計(jì)，2013年4月開始澆筑混凝土，2017年12月底并網(wǎng)發(fā)電。屆時(shí)，我國(guó)將具備成套核電技術(shù)出口能力。

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)，一步步的跨越，標(biāo)志著我國(guó)核電研發(fā)設(shè)計(jì)整體能力的不斷提升，也體現(xiàn)了我國(guó)核電技術(shù)創(chuàng)新體系的建立和不斷完善。

國(guó)家核電技術(shù)公司副總經(jīng)理魏鎖說，“ＣＡＰ１４００將是世界最先進(jìn)的核電技術(shù)之一，具有安全性高、功率大、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。ＣＡＰ１４００示范工程的建成將是我國(guó)三代核電自主化成功的標(biāo)志。”
國(guó)家核電技術(shù)公司董事長(zhǎng)王炳華表示，“十二五”時(shí)期是三代核電自主化的攻堅(jiān)期，我國(guó)將在此期間全面掌握第三代先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆核電技術(shù)，完成國(guó)產(chǎn)化AP1000全廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、自主化CAP1400標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)以及三環(huán)路（170萬千瓦及以上）非能動(dòng)核電技術(shù)概念設(shè)計(jì)；建成投產(chǎn)AP1000自主化依托項(xiàng)目4臺(tái)機(jī)組，開工建設(shè)示范項(xiàng)目2臺(tái)CAP1400機(jī)組，形成國(guó)際先進(jìn)水平的工程總承包能力；核級(jí)鋯材、先進(jìn)核電數(shù)字化儀控、一體化堆頂組件等形成規(guī)模化生產(chǎn)能力，基本形成核電站高端運(yùn)行技術(shù)服務(wù)體系。

不僅如此，國(guó)家核電高層進(jìn)一步透露，更大功率的ＣＡＰ１７００核電站的預(yù)研工作也已啟動(dòng)。

醞釀國(guó)家級(jí)“核腦”

與此同時(shí)，國(guó)家級(jí)的核電軟件技術(shù)中心（俗成核腦）正在秘密醞釀之中。

目前，中國(guó)是在建核電站最多的國(guó)家，并被認(rèn)為是新興核電技術(shù)崛起之地。國(guó)家能源局副局長(zhǎng)吳吟日前表示，將提高核電所占能源的比例。記者從知情人士處獲悉，目前國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)主持修訂的2020年我國(guó)核電運(yùn)行規(guī)劃，已經(jīng)將裝機(jī)容量爭(zhēng)取達(dá)到4000萬千瓦的目標(biāo)調(diào)整為7000萬千瓦。有消息稱，到2020年之前，中國(guó)的核電投資應(yīng)該在2800億元人民幣以上。但問題是，目前涉及核電站核心反應(yīng)堆計(jì)算、中子、流體以及安全系統(tǒng)的計(jì)算系統(tǒng)，所采用的大型計(jì)算器和軟件仍然無法國(guó)產(chǎn)化。

實(shí)際上，目前我國(guó)與核電站建設(shè)相關(guān)的、涉及反應(yīng)堆核心數(shù)據(jù)計(jì)算的大型軟件共有276套，但需要從美國(guó)、法國(guó)、日本、韓國(guó)引進(jìn)。

受制于中國(guó)第三代核電技術(shù)被美國(guó)和法國(guó)壟斷的局面，一位中科院核電方面的院士曾經(jīng)向媒體表達(dá)過他的擔(dān)憂，西屋公司是由日本東芝控股的企業(yè)，中國(guó)如果沒有掌握軟件技術(shù)，“如果日本公司缺少某一個(gè)環(huán)節(jié)，我們也無從知道。”

“現(xiàn)在，第三代核電技術(shù)的很多設(shè)備我們國(guó)內(nèi)都可以生產(chǎn)了，唯一遺憾的是用于核電安全等處的軟件，沒有一套是中國(guó)人設(shè)計(jì)、讓國(guó)際同行認(rèn)可的。”王炳華也表示了同樣的憂慮。

業(yè)內(nèi)人士告訴記者，想馬上擁有被國(guó)際所承認(rèn)的核電軟件并非簡(jiǎn)單的事情。“那需要非常雄厚的財(cái)力，才能夠?qū)⑷肆Y源整合在一起。”

“國(guó)外的軟件設(shè)計(jì)人員是用一輩子的時(shí)間設(shè)計(jì)一套軟件，而我們還是在追求快速見效的產(chǎn)品。”王炳華說。“CAP1400如果還是要采用國(guó)外的軟件，那就很難稱為是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。”

為此，王炳華召集上海交大、西安交大等涉及核電建設(shè)的研究院共同于2010年底組建了國(guó)家級(jí)的核電軟件技術(shù)中心。目前，該項(xiàng)被業(yè)內(nèi)稱作“十年磨一劍”的工程正在推進(jìn)中。