全國政協(xié)委員、中核集團(tuán)董事長王壽君3月3日表示，中核集團(tuán)與巴基斯坦、阿根廷、沙特、美國、加納等國的核電合作已取得一系列新進(jìn)展，中國核電正在健步“走出去”。
中國核電之所以能夠走出國門，緣于核電技術(shù)的飛速發(fā)展。
自2008年國務(wù)院常務(wù)會議審查通過《大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)總體實(shí)施方案》，到現(xiàn)在正好10個(gè)年頭。壓水堆國家科技重大專項(xiàng)總設(shè)計(jì)師、上海核工程研究設(shè)計(jì)院院長鄭明光在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示，大型先進(jìn)壓水堆示范工程安全審查已在2016年通過，雖然開工時(shí)間還沒有定，但是技術(shù)、裝備、安全等各個(gè)方面的開工條件已完全具備。
CAP1400壓水堆示范工程項(xiàng)目被認(rèn)為是集創(chuàng)新型國家科技成果之大成的標(biāo)志性工程。下一步，如果能順利進(jìn)入工程階段并最終實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，許多領(lǐng)域?qū)⒂纱双@益。鄭明光表示，該工程能提供大量電能，服務(wù)缺電地區(qū)，對保障能源安全、實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保發(fā)揮重要作用;另一方面隨著項(xiàng)目的進(jìn)一步推進(jìn)，還將推動高端裝備制造業(yè)能力水平的提升。這其中的影響是巨大的，未來人們能看到的不僅是中國核電要走出去，還要由此帶動中國裝備制造業(yè)走出去。
10年前，我國幾經(jīng)周折求購了美國西屋公司的AP1000核電技術(shù)。CAP1400的定位就是在引進(jìn)消化吸收AP1000的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新、自主知識產(chǎn)權(quán)和獨(dú)立出口權(quán)。到今天，這些當(dāng)初設(shè)立的、面臨巨大挑戰(zhàn)的目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。
中國核電形成面向未來的技術(shù)發(fā)展能力
10年前，與美國簽下合同、引進(jìn)AP1000的時(shí)候，核電界的老人們最擔(dān)心的是我國的基礎(chǔ)水平跟先進(jìn)技術(shù)之間的“橫溝”太大，擔(dān)心是否能完整實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)現(xiàn)并創(chuàng)新開發(fā)出屬于中國的非能動核電先進(jìn)型號。
“如果說這些年我們最大的變化是什么?那就是我們更自信了。”鄭明光說。
經(jīng)過10年的努力，在AP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同，我國200多家科研院所、大學(xué)、裝備制造業(yè)等2萬多人經(jīng)過消化、吸收、再創(chuàng)新，成功研發(fā)了功率更大、安全性更高的大型先進(jìn)非能動核電型號——CAP1400，成為我國真正具有自主知識產(chǎn)權(quán)和獨(dú)立出口權(quán)的三代核電技術(shù)。
讓鄭明光更為信心滿滿的是，經(jīng)過10年攻關(guān)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)、完整地掌握了CAP1400關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)。同時(shí)，專項(xiàng)的實(shí)施構(gòu)建起了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)研發(fā)體系和協(xié)同創(chuàng)新體系，包括完整的設(shè)計(jì)分析體系、設(shè)計(jì)軟件體系、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系、試驗(yàn)驗(yàn)證體系、安全審評支持體系等，支撐CAP1400成為擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)與國家競爭力的核電型號，讓中國核電形成面向未來的技術(shù)發(fā)展能力，為后續(xù)高質(zhì)量、高水平、可持續(xù)、自主化發(fā)展提供了基礎(chǔ)。這被認(rèn)為是在一項(xiàng)項(xiàng)科研創(chuàng)新成果之外，重大專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)最寶貴的財(cái)富。
推進(jìn)核動力技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域
官方數(shù)據(jù)顯示，CAP1400項(xiàng)目突破了國產(chǎn)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、型號設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證、核電站安全評價(jià)、主設(shè)備消化吸收、關(guān)鍵設(shè)備超大鍛件研制、安全殼制造、核島建造安裝等10項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)。截至2017年底，已形成知識產(chǎn)權(quán)3492項(xiàng)，其中發(fā)明專利700項(xiàng)，獲得中國授權(quán)專利1109項(xiàng)(其中發(fā)明專利250項(xiàng))，各類標(biāo)準(zhǔn)751份，形成新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新裝置等293項(xiàng)，新建43個(gè)試驗(yàn)臺架，實(shí)現(xiàn)了我國三代核電技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、試驗(yàn)驗(yàn)證的自主化。鄭明光表示，這是多年來技術(shù)攻關(guān)的成果，這些突破和積累正是他和整個(gè)團(tuán)隊(duì)信心的源泉。
核電項(xiàng)目最重要的是什么?安全性和經(jīng)濟(jì)性，CAP1400正是“奔著這個(gè)去的”。CAP1400設(shè)計(jì)上滿足國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)，安全上經(jīng)過完整充分的試驗(yàn)驗(yàn)證與安全審評，在多層防御的基礎(chǔ)上系統(tǒng)性地應(yīng)用非能動和簡化理念，充分考慮日本福島核事故后的經(jīng)驗(yàn)反饋，從設(shè)計(jì)、工程措施和管理上預(yù)防設(shè)備疲勞、人因、環(huán)境條件變化帶來的風(fēng)險(xiǎn)，確保安全。經(jīng)濟(jì)上，首兩臺機(jī)組每千瓦造價(jià)為2300美元，批量化后造價(jià)至少再降低10%，這一價(jià)格讓CAP1400“走出去”的競爭力進(jìn)一步提升。
未來CAP1400的發(fā)展，將毋庸置疑地推動我國先進(jìn)非能動核電技術(shù)的發(fā)展，更重要的是會推動核動力技術(shù)在軍民融合、空間技術(shù)、城市供熱、海上供淡水供電等多種領(lǐng)域的應(yīng)用。
裝備國產(chǎn)化為“出海”奠定基礎(chǔ)
2017年12月，隨著由上海核工院、國核自儀共同實(shí)施的壓水堆重大專項(xiàng)“核電泵、閥、電氣設(shè)備及測量儀表研制”通過預(yù)驗(yàn)收，三代核電全部關(guān)鍵設(shè)備及材料基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化及自主化。
不少核電領(lǐng)域的專家都清楚，我國核電產(chǎn)業(yè)受制于人的“卡脖子”問題，存在于研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等各個(gè)領(lǐng)域。而其中，受材料和生產(chǎn)水平之限，裝備無法實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化成為最大的瓶頸。早年間，圈里人都知道鄭明光和他的團(tuán)隊(duì)面臨的壓力真不小，基礎(chǔ)理論薄弱、人才體系不全、材料裝備水平跟不上、知識產(chǎn)權(quán)壁壘處處存在等等，但最大的壓力卻是一個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)出來后找不到能生產(chǎn)的廠家。
這其中蒸汽發(fā)生器690U型管的研發(fā)生產(chǎn)就格外艱難，國外把相關(guān)的研究數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工藝視為核心技術(shù)，對我國實(shí)行嚴(yán)格封鎖。項(xiàng)目組最早想去法國采購，多次嘗試都未能成功。后來，干脆橫下心來自己做。一家能生產(chǎn)還不夠，要幾家都能做才行。為降低設(shè)備研制風(fēng)險(xiǎn)同時(shí)培育良性的競爭氛圍，CAP1400在研發(fā)設(shè)計(jì)的同時(shí)開展設(shè)備研制及國產(chǎn)化——對一些關(guān)鍵設(shè)備都安排兩到三家廠家進(jìn)行培育，對特別重要的設(shè)備如主泵甚至采用兩條技術(shù)路線并行的策略，借助于專項(xiàng)的支持，國內(nèi)相關(guān)制造企業(yè)完成了從不會到會、從二代到三代的蛻變，裝備制造能力實(shí)現(xiàn)了整體跨越。
中國一重原副總裁王寶忠說：“核電重大專項(xiàng)在實(shí)施過程中，將設(shè)計(jì)創(chuàng)新與裝備制造相結(jié)合，使具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CAP1400壓力容器實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新化、鍛件制造一體化、焊接及檢測自動化的目標(biāo)，鍛件制造技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，為核電裝備走出去奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
