全國政協(xié)委員、中核集團董事長王壽君3月3日表示，中核集團與巴基斯坦、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《大型先進壓水堆核電站重大專項總體實施方案》，到現(xiàn)在正好10個年頭。壓水堆國家科技重大專項總設(shè)計師、上海核工程研究設(shè)計院院長鄭明光在接受科技日報記者采訪時表示，大型先進壓水堆示范工程安全審查已在2016年通過，雖然開工時間還沒有定，但是技術(shù)、裝備、安全等各個方面的開工條件已完全具備。
CAP1400壓水堆示范工程項目被認為是集創(chuàng)新型國家科技成果之大成的標志性工程。下一步，如果能順利進入工程階段并最終實現(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、實現(xiàn)低碳環(huán)保發(fā)揮重要作用;另一方面隨著項目的進一步推進，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的定位就是在引進消化吸收AP1000的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)再創(chuàng)新、自主知識產(chǎn)權(quán)和獨立出口權(quán)。到今天，這些當初設(shè)立的、面臨巨大挑戰(zhàn)的目標基本實現(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AP1000的時候，核電界的老人們最擔心的是我國的基礎(chǔ)水平跟先進技術(shù)之間的“橫溝”太大，擔心是否能完整實現(xiàn)技術(shù)復現(xiàn)并創(chuàng)新開發(fā)出屬于中國的非能動核電先進型號。
“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)學研協(xié)同，我國200多家科研院所、大學、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)團隊系統(tǒng)、完整地掌握了CAP1400關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計技術(shù)。同時，專項的實施構(gòu)建起了一個完整的設(shè)計研發(fā)體系和協(xié)同創(chuàng)新體系，包括完整的設(shè)計分析體系、設(shè)計軟件體系、設(shè)計標準體系、試驗驗證體系、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)。這被認為是在一項項科研創(chuàng)新成果之外，重大專項技術(shù)攻關(guān)最寶貴的財富。
推進核動力技術(shù)應(yīng)用于多個領(lǐng)域
官方數(shù)據(jù)顯示，CAP1400項目突破了國產(chǎn)化標準設(shè)計、型號設(shè)計、試驗驗證、核電站安全評價、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項關(guān)鍵核心技術(shù)。截至2017年底，已形成知識產(chǎn)權(quán)3492項，其中發(fā)明專利700項，獲得中國授權(quán)專利1109項(其中發(fā)明專利250項)，各類標準751份，形成新產(chǎn)品、新工藝、新材料、新裝置等293項，新建43個試驗臺架，實現(xiàn)了我國三代核電技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計、設(shè)備制造、試驗驗證的自主化。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團隊信心的源泉。
核電項目最重要的是什么?安全性和經(jīng)濟性，CAP1400正是“奔著這個去的”。CAP1400設(shè)計上滿足國際最高安全標準，安全上經(jīng)過完整充分的試驗驗證與安全審評，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)驗反饋，從設(shè)計、工程措施和管理上預防設(shè)備疲勞、人因、環(huán)境條件變化帶來的風險，確保安全。經(jīng)濟上，首兩臺機組每千瓦造價為2300美元，批量化后造價至少再降低10%，這一價格讓CAP1400“走出去”的競爭力進一步提升。
未來CAP1400的發(fā)展，將毋庸置疑地推動我國先進非能動核電技術(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、國核自儀共同實施的壓水堆重大專項“核電泵、閥、電氣設(shè)備及測量儀表研制”通過預驗收，三代核電全部關(guān)鍵設(shè)備及材料基本實現(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、制造等各個領(lǐng)域。而其中，受材料和生產(chǎn)水平之限，裝備無法實現(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隊面臨的壓力真不小，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設(shè)備設(shè)計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)，對我國實行嚴格封鎖。項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)備研制風險同時培育良性的競爭氛圍，CAP1400在研發(fā)設(shè)計的同時開展設(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：“核電重大專項在實施過程中，將設(shè)計創(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壓力容器實現(xiàn)了設(shè)計結(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，鍛件制造技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平，為核電裝備走出去奠定了堅實的基礎(chǔ)。”
