高立本:核电技术跻身世界前列

2022-10-19 16:17  来源:中能传媒研究院    核电  华龙一号  福清核电站  三代核电  核电出口

党的十八大以来,我国深入实施创新驱动发展战略,坚定不移走中国特色自主创新道路,大力建设创新型国家和科技强国,推动科技事业发生了历史性、全局性重大变化,我国成功迈入创新型国家行列。2022年3月25日,具有完全自主知识产权的三代核电华龙一号示范工程——福建福清核电站5、6号机组全面建成投运,标志着我国已成为继美俄法等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家,我国核电技术水平已跻身世界前列,建设核工业强国迈出了坚实步伐。


党的十八大以来,我国深入实施创新驱动发展战略,坚定不移走中国特色自主创新道路,大力建设创新型国家和科技强国,推动科技事业发生了历史性、全局性重大变化,我国成功迈入创新型国家行列。2022年3月25日,具有完全自主知识产权的三代核电华龙一号示范工程——福建福清核电站5、6号机组全面建成投运,标志着我国已成为继美俄法等国家之后真正掌握自主三代核电技术的国家,我国核电技术水平已跻身世界前列,建设核工业强国迈出了坚实步伐。

一、华龙一号在多方关怀关心下诞生

习近平总书记就我国核工业创建60周年作出重要指示强调,核工业是高科技战略产业,是国家安全重要基石。要坚持安全发展、创新发展,坚持和平利用核能,全面提升核工业的核心竞争力,续写我国核工业新的辉煌篇章。

2013年4月25日,为满足我国核电“走出去”战略和自身发展需要,国家能源局主持召开了自主创新三代核电技术合作协调会,中核集团与中国广核集团在前期分别研发的ACP1000和ACPR1000+的基础上联合开发华龙一号,同年9月,经过两家集团的共同努力,形成了华龙一号总体技术方案。

2014年8月22日,华龙一号总体技术方案通过国家能源局和国家核安全局联合组织的专家评审。而后,中核集团与中国广核集团共同签署关于自主三代百万千瓦核电技术华龙一号技术融合的协议,按照协议要求,两家集团发挥各自优势,共同开展技术融合工作,形成相融合并优化的、体现更先进安全理念的、具有自主知识产权的三代百万千瓦级压水堆华龙一号技术,这也标志着华龙一号成为国家推动核电“走出去”战略的重要技术方案。

2014年底,国家批准依托中核集团福清核电站5、6号机组和中国广核集团防城港核电站3、4号机组建设华龙一号国内示范工程,正式开启了我国首个自主三代核电技术建设新征程。

二、技术融合为华龙一号“走出去”打下坚实基础

2015年6月15日,国务院总理李克强在中国核电工程公司考察,尤其关心中国企业联合研发的华龙一号核电技术堆芯是否使用同一标准。总理说,核电不光要在国内发展,还要“走出去”,这就要统一标准,“五个指头要攥成拳”,与欧美发达国家合作共同开发第三方市场。

同年底,为全面贯彻落实党中央、国务院“一个华龙、一面旗帜”和“核电出海,要加强合作,形成强大合力”的战略要求,在国家能源局牵头下,中核集团与中国广核集团签署协议,共同出资成立华龙国际核电技术有限公司(简称华龙国际)。这是继签署华龙一号技术融合协议之后,两家集团为进一步推动华龙一号技术协同创新发展而共同努力的结果,为华龙一号的融合发展及市场开拓注入了更加强大的动力,助推华龙一号成为我国核电“走出去”的主力品牌。

华龙国际成立伊始,便将融合并发展华龙一号技术作为企业的光荣使命和重要任务,组织专家技术团队深入分析研究,开展了大量的技术融合工作,在示范工程福清核电站5、6号机组和防城港核电站3、4号机组技术方案的基础上,形成了《华龙一号技术融合方案》,该方案于2017年7月获得国家能源局正式批复,标志着华龙一号技术融合工作取得了重要成果,为后续华龙一号项目的批量化建造奠定了坚实基础。

融合后的华龙一号,实现了主参数、主系统和技术标准的统一,设计寿命60年,机组额定功率不小于1200MWe,采用经工程验证的成熟技术,独创性地运用了“能动与非能动相结合”的安全设计理念和“177堆芯方案”,实现18个月换料周期,采用全数字化仪控系统,并运用了单堆布置、大自由容积双层安全壳、抗大飞机撞击等先进设计理念,具备完善的严重事故预防和缓解措施、强化的外部事件防护能力、改进的应急响应能力等先进特征,充分保证了核电厂的安全性、经济性和先进性,符合国际最高安全标准要求,同时具备完全自主知识产权,满足国家“走出去”战略需求,是全球接受度最高的三代核电技术之一。

三、华龙一号迎来快速发展机遇期

为进一步促进华龙技术的协同创新,实现高质量发展,国家能源局于2017年10月发布《华龙技术管理规定》和《华龙项目管理规定》(简称“两个规定”),明确了各相关方的定位和分工。伴随着华龙技术融合工作的完成,加上“十三五”期间我国核电重启以及核电设备国产化的加速推进,在示范工程进展顺利的支撑下,华龙一号迎来了宝贵的发展窗口期。我国在2019年至2020年核准建设了8台华龙一号机组,分别是漳州核电站1、2号机组,太平岭核电站1、2号机组,昌江核电站3、4号机组和三澳核电站1、2号机组,形成了国内华龙一号项目小批量建造的良好态势。

进入“十四五”,在“双碳”目标指引下,面对能源供给侧结构性改革的迫切需求,我国确立了“积极安全有序发展核电”策略,华龙一号再次迎来了快速发展机遇期。仅2022年前三个季度,我国已核准包括陆丰核电站5、6号机组,漳州核电站3、4号机组在内的4台华龙一号,占到“十三五”时期华龙一号核准数量的一半。至此,华龙国际自成立以来已成功助推12台华龙一号机组落地,这也预示着华龙一号将在“十四五”期间实现批量化、规模化建造,成为我国核电发展当之无愧的主力堆型。

在“走出去”方面,华龙一号同样取得了重大成就。中核集团向巴基斯坦出口的卡拉奇K2、K3核电项目成为华龙一号出海第一站,不仅促进了中巴两国战略合作的不断深化,也为全球范围内的核能合作树立了标杆。卡拉奇K2、K3机组已分别在2021年5月和2022年4月投入商业运行,标志着华龙一号海外首个工程全面建成,这不仅是进入21世纪以来我国核电走向世界的重大飞跃,也是我国核电行业落实共建“一带一路”倡议和推动构建人类命运共同体的坚实举措。此外,阿根廷等国的华龙一号项目也正有序推进中。

四、以创新持续引领核能行业高质量发展

随着华龙一号项目建设的稳步推进,打造更安全、更先进、更经济的华龙一号成为了中核集团、中国广核集团和华龙国际共同的奋斗目标和努力方向。根据“两个规定”的有关要求,华龙国际利用自身华龙技术共享平台的独特优势,积极对接中核集团、中国广核集团华龙技术力量,协同开展华龙技术的持续改进与优化创新工作,已完成包括《压力容器直接安注技术研究》《堆芯燃料管理优化及关键参数研究》等在内的58项课题,获得专利授权87项,软件著作权6项,发表技术论文73篇,主编《压水堆核电厂外部灾害防护设计准则》《核电厂基于概率安全分析的抗震裕度评价方法》等两项能源行业标准。新开展12项关键技术科研课题和18项青年创新课题,进一步提升企业核心竞争力。

经过多年不懈努力,在充分借鉴工程实践的基础上,结合工程项目落地的现实条件,华龙国际于2022年9月提出了《华龙一号技术创新方案》,这是继《华龙一号技术融合方案》后,华龙技术持续改进创新工作的又一重要里程碑。

此外,为了适应我国核电发展的新形势,总结华龙技术的工程实践和良好经验,为后续华龙项目在安全、性能、经济性等方面提出统一要求,并在研发、设计、建造和运行等方面进行规范和指导,华龙国际联合中国核能行业协会等相关单位于2020年6月共同启动了《华龙系列用户要求文件》(HUR)的编制工作。2022年6月,HUR正式公开出版发行,填补了我国先进压水堆核电用户要求文件的空白,推动了华龙系列核电厂实现标准化和批量化,有利于提升安全性和经济性,为华龙技术的持续改进和创新提供了技术支撑和方向性指导,对提高华龙品牌的竞争力、助推华龙技术“走出去”、推进核能行业高质量发展具有重要意义。

五、华龙一号开发建设具有多重战略意义

能源是人类文明进步的基础和动力,面对气候变化、环境风险挑战、能源资源约束等日益严峻的全球性问题,世界各国不断探索绿色低碳转型新道路。生态兴则文明兴,我国秉承人类命运共同体理念,提出了实现“双碳”的宏伟目标,为维护世界能源安全、应对全球气候变化、促进世界经济增长作出积极贡献。

核电作为一种清洁、高效、经济、安全的基荷能源,对助力我国构建清洁低碳安全高效的能源体系具有十分重要的战略意义。目前,华龙一号单台机组年发电量近100亿千瓦时,能够满足一个中型城市一年的用电需求,与同等规模燃煤电站相比,相当于每年减排二氧化碳800万吨,植树造林7000万棵,不仅在降低化石能源消费、减少温室气体排放方面发挥着显著作用,也在缓解能源运输压力等方面具有独特优势。

随着华龙一号机组的批量化建造以及华龙技术的持续改进创新,我国三代核电技术已进入核能开发的第一方阵,这不仅得益于我国30余年核电科研、设计、建设、运行和管理经验的良好基础,又极大地促进了我国核科技工业水平的整体提升。华龙一号首堆涉及75个专业,共计7万多台套设备,其中许多关键设备的设计技术长期掌握在国际核电强国手中,面对产业链高质量发展的卡点堵点,华龙一号在研发初期就制定了关键核心设备要实现自主研发、自主设计、自主制造的堆型研发设计策略。通过华龙一号的建设,设备国产化率和设备经济性指标大幅提升,装备制造的质量、可靠性、可维修性均有保证,确保了核心关键设备不受制于人,有效促进了科技成果转化和设备制造产业升级,推动形成了国内每年8台套以上的完整核电设备制造供货能力。

核电作为资金密集型、技术密集型、人才密集型产业,具有建设投资大、建设时间长、技术含量高、涉及产业多的特点,是经济社会发展的重要战略性资源。华龙一号单台机组总投资约200亿元,可拉动产业链上下游深度融合发展,并可在全寿命周期产生千亿元的产值,创造15万个就业机会,对国家和地区经济具有很强的带动作用。可以预见,核电将成为“十四五”“十五五”乃至更长时期我国稳增长的重要抓手。

高立本:华龙国际核电技术有限公司党委书记、总经理



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