对话中广核研究院党委委员、副总经理周国丰——深圳为“华龙一号”贡献核“芯”力量

2022-08-01 09:09  来源:深圳特区报    中广核研究院  周国丰  华龙一号  中广核集团  防城港核电站  太平岭核电站  三澳核电站

为“华龙一号”提供“核芯”力量的,正是中广核研究院有限公司(下称“中广核研究院”)。调研团来到中广核研究院,走进实验室,与技术骨干交流。中广核研究院党委委员、副总经理周国丰接受了记者专访,为我们解码核电“国家名片”背后的深圳科技力量。


“华龙一号”是我国自主研发、具备完全自主知识产权的三代核电技术,是见证了我国从“核电大国”到“核电强国”并走向世界的“国家名片”。

为“华龙一号”提供“核芯”力量的,正是中广核研究院有限公司(下称“中广核研究院”)。调研团来到中广核研究院,走进实验室,与技术骨干交流。中广核研究院党委委员、副总经理周国丰接受了记者专访,为我们解码核电“国家名片”背后的深圳科技力量。

采用世界最高安全要求和技术标准

问:中广核研究院在“华龙一号”技术攻关中承担了哪些重任?已取得了哪些成果?

答:核电是世界上最为复杂的能源系统,中广核研究院在“华龙一号”的研发设计中主要承担了反应堆堆芯与燃料设计工作,这项工作类似手机开发过程中的芯片研发。除此以外,我们还承担了运行控制与保护系统设计、安全分析与严重事故缓解、涉核专用设计软件包开发、试验验证等核心研发设计工作,以及“华龙一号”示范堆的国家安全评审、现场调试启动支持与多个系统的首台套设备供货保障。

研发设计过程中,中广核研究院采用世界最高安全要求和最新技术标准,掌握了具有自主知识产权的三代核电技术,获得了国内外顶级技术专家的认可。“华龙一号”具备“177组燃料组件堆芯”“多重冗余的安全系统”“能动与非能动相结合的安全措施”等多项先进技术,可满足72小时电厂自治的要求,具有明显的安全性和先进性。

目前,国内中广核旗下已开工建设的采用“华龙一号”的项目有中广核防城港核电3、4号机组、广东太平岭核电1、2号机组、浙江三澳核电1、2号机组。在国外,“华龙一号”先后通过了欧洲用户要求认证(EUR)和英国通用设计审查(GDA),全球有越来越多国家认可“华龙一号”,认可中国核电技术。

进军核电科研“深水区”“无人区”

问:作为目前全球最先进的核电综合实验室之一,中广核综合热工水力与安全实验室在“华龙一号”技术研发设计中发挥了什么作用?研发和实验中想必有一些令人难忘的故事吧?

答:实验室占地面积超过5万平方米,总投资10亿元,从2010年12月筹建,至2012年9月正式建成,建设了大型实验装置20余个,具备完备的核反应堆工程实验能力,能满足第三代和第四代核电技术的研发需求。它不仅是广东省唯一核电大型综合实验室、广东省核电安全企业重点实验室,同时也是国家自主核电站开发的主要专门核电工程实验室之一、国内首家专注于民用核电的大型试验研究基地。

实验是反应堆型号研发、燃料研发过程中的必要环节,是反应堆创新研发的支撑基础。“华龙一号”要使用的新技术,很多数据都出自这个实验室。在这里,我们的科研人员涉足了核电科研的“深水区”“无人区”,开展了很多项原始创新的技术研发。

比如,我们所开展的临界热流密度试验,探寻反应堆堆芯安全工作的边界。这个边界可以理解为悬崖,超过了,反应堆燃料组件包壳就可能因高温破损。如何找到这个临界点?光靠计算是算不出来的,世界上各个核电大国在研发过程中都是通过实验得出数据,再以此设计开发相应的软件。我们下定决心要攻克这项关键技术。实验室建成后的第二年,相应实验装置就做好了,但整整3年一个实验数据都没有得到。我们经历了一次又一次的失败,常常一声巨响,一切归零。

2016年10月,一次实验过程中,夜半时分,温度从300多度突然飞升到600多度,我们终于得到了第一个数据。实验人员高兴得跳了起来,当即发了一条朋友圈:“五年磨一剑”。可后来一看,数据质量不高,一次获得的数据数量较少。接下来,又是3年的技术攻关。到2019年,终于取得了重大突破,一次实验就能就得到六七十个高质量数据。再磨砺了3年,现在我们一年可以得到300个以上实验数据。为了这些数据,我们整个团队从2012年开始就没有过完整的双休日和节假日,每天24小时轮班连轴转。

所得到的系列实验数据是我们各项研发工作的重要支撑,为反应堆新堆型研发、燃料、软件自主化研发提供了设计输入及验证依据,验证设计的可行性,检验设备的安全性能,为反应堆全寿期运行“保驾护航”。

助力我国具备年产8至10套核电装备的制造能力

问:中广核研究院立足深圳取得了多项科技大奖,这些奖项涉及哪些科技成就,对于推动核电行业高质量发展有着怎样的作用?

答:2006年11月,中广核研究院在深圳成立。作为中国广核集团最重要的核电科技研发平台,中广核研究院成立至今共承担了国家、省、市和集团级科研项目294项,其中国家级92项、省市级65项,累计获得科研经费逾60亿元,始终为中国广核集团核电主业提供强有力的技术支持,引领核电科技创新。

通过承担重大科研专项,中广核研究院持续突破重大核电装备、先进燃料、核电专用软件、重要仪器仪表等关键技术,目前已基本实现核电技术装备自主可控。中广核研究院通过承担集团战略专项,提前布局新一代核反应堆,抢占国际先进核能前沿技术高地。到目前为止,中广核研究院共获得广东省科技进步一等奖等省部级奖项172项,中国专利奖银奖及专利授权1120项,核电领域国家标准编制150项。

中广核研究院也在持续统筹和带动行业共同发展,牵头组建“核电智能装备与机器人技术创新联盟”“国家能源核级设备研发中心”“中广核——哈工大先进核能与新能源研究院”等近20个行业组织、国家级研发平台和联合共建实验室,与各方形成合力,联合集中攻关。同时,充分开放共享“综合热工水力与安全实验室”等高水平科技创新设施,助力行业技术创新发展。并通过与国内装备制造企业联合研发,共同推动我国核电重大装备制造加工水平不断提升,助力我国具备年产8至10套核电装备的制造能力。

在深圳打造核能原创技术策源地

问:前段时间,深圳出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》,中广核研究院将为深圳新能源产业链和生态链的构建发挥什么作用?未来的发展方向和目标是什么?

答:新能源属于深圳“20+8”产业中的战略性新兴产业集群之一。作为总部在深圳的央企研究院,中广核研究院一直是深圳科技创新和产业发展的政策建议者、践行者和受益者。我们是8个深圳市重点实验室和工程技术研究中心的依托建设单位,先后获批多个技术攻关重点项目和人才团队项目,并充分享受高端人才引进的优惠政策。

中广核研究院将积极落实相关政策,围绕核能和氢能的产业链部署创新链,围绕创新链布局产业链,强化原始创新和颠覆性技术创新,加强前沿技术研发,加大关键核心技术攻关力度,构建自主安全、多元可控的产业链、供应链;促进产业链上下游协同联动,以点带面锻长板、补短板,实现产业梯次发展和整体跃升。

面向“十四五”及中长期,中广核研究院将持续推进“华龙一号”三代核电技术优化改进,加快推进核燃料自主研发及工程应用,推进事故容错燃料等前沿技术研发,重点开展第四代核电技术、新堆型等前沿技术攻关。我们在核电技术设计上追求的是“更安全、更先进、更经济”。安全是首要的,我们将在目前“华龙一号”技术基础上,进一步提高安全性、经济性和竞争力。

我们将以建设中国南方原子能科学与技术创新中心为契机,充分用好“20+8”等政策,结合正在开展的公司科研体制机制改革,开门搞科研,推进重点项目协同和研发活动一体化,加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体,在技术、人才、平台设施等方面创新合作机制,持续促进科研创新链与产业链的深度融合。

未来,我们将在深圳持续打造核能领域的原创技术策源地,建设核能产业链“链长”,为深圳及中国核电技术科技创新、产业发展贡献力量。

中广核是我国最大、全球第三大核电企业

40余年来,从跟跑到领跑,从引进来到走出去,中广核用“低头靠勇气,抬头靠实力”的魄力,蹚出了一条“引进、消化、吸收、再创新”的中国核电自主发展之路

在国内拥有八大核电基地,在运核电机组26台,在建6台机组全部采用自主三代核电技术“华龙一号”

构建6+1产业体系,业务覆盖核能、核燃料、新能源、非动力核技术、数字化、科技型环保等领域,拥有5个上市平台,总资产超7800亿元

截至2022年6月30日,在运清洁电力装机容量超7000万千瓦,其中核电2939万千瓦,新能源超过4100万千瓦



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