臺海網(wǎng)1月31日訊 據(jù)福建日報報道   東海之濱，福清三山鎮(zhèn)，有一個由大巖石組成的半島，這里是福清核電的選址，也是我省境內(nèi)在建最大的核電基地。

5年多前，“華龍一號”正式“選擇”了這里作為首堆出生地。從2015年5月7日起，一座座混凝土澆筑的龐然大物拔地而起。巖石上摳出的大坑里，上萬名核工業(yè)建設者常年奮戰(zhàn)。他們的目標只有一個：如期建成“華龍一號”首堆。

2000多個日夜，他們成功了！1月30日，“華龍一號”全球首堆——中核集團福建福清核電5號機組投入商業(yè)運行，成為全球唯一按計劃建成的三代核電。這標志著我國成為擁有獨立自主知識產(chǎn)權三代核電技術的國家。

國之重器，強筋壯骨。這個中國核電重大跨越的背后，有什么故事？

堅守“中國心”，突破技術壁壘

核電，是安全、清潔、高效、穩(wěn)定、可大規(guī)模應用的優(yōu)質(zhì)能源。一座百萬千瓦級的核電機組通過核裂變方式釋放的巨大能量，可以滿足中等發(fā)達國家100萬人一年生產(chǎn)生活用電。

核電，是代表著國家核心競爭力的國之重器。自主研發(fā)還是技術引進？中國持續(xù)建設核電的過去30年間，這是擺在每一位核電研發(fā)設計人員面前的抉擇。

研發(fā)完全具有自主知識產(chǎn)權的核電站，是中國幾代核工業(yè)人的夢想，亦是“華龍一號”總設計師邢繼從業(yè)以來的夢想。

大學畢業(yè)后，邢繼幾乎參與了中國近30年間所有的核電站建設。當邢繼被任命為“華龍一號”的總設計師之時，這個夢想，有了實現(xiàn)的可能。

“中國的實力一點都不差。”邢繼說，“我們能夠把兩彈一星研制出來，為什么就不能研制出來自己的核電站？”

在研發(fā)“華龍一號”的這些年里，中核工程“華龍一號”研發(fā)設計團隊完成了從頂層方案、總體設計、初步設計到相關重要實驗驗證等研發(fā)工作。

堆芯，被視為核電站的心臟。能將核能開發(fā)并轉化成熱能的堆芯技術，是所有核電強國的最核心技術。目前，中國已在運行的百萬千瓦級核電機組，普遍使用的都是引進自國外的157堆芯。

堆芯如果受制于人，自主核電就無從談起。“國內(nèi)大批量建設的157堆芯，是從法國M310機組引進的技術，雖然國產(chǎn)化，但沒有實現(xiàn)自主化。我們的核電站如果要走出去，得法國人點頭。”中核集團中國核動力院科技委主任吳琳表示，為此，科研人員通過多個堆芯的比較，最后確定了自主研發(fā)177堆芯。

堆芯研發(fā)，需要攻克燃料技術，攻克燃料技術，需要實現(xiàn)鋯合金工程應用自主。經(jīng)過十幾年的技術攻關，進行了上千次的試驗，研發(fā)人員才成功研制出具有自主知識產(chǎn)權的N36鋯合金。作為核反應堆堆芯的關鍵結構材料，N36鋯合金構成了燃料組件的“骨骼”和“皮膚”，它讓“華龍一號”的燃料技術進一步實現(xiàn)了自主化生產(chǎn)。

這樣的自主研發(fā)還有很多。在研發(fā)“華龍一號”的這些年里，團隊融合國際先進的設計理念，協(xié)同國內(nèi)外多個高校、科研機構參與研發(fā)，通過產(chǎn)學研結合，實現(xiàn)了“實實在在的自主”，打破了發(fā)達國家對先進核電技術的壟斷。

沒有“拖延癥”，全球唯一按計劃建成的三代核電

“首堆必拖”，是國際在建三代核電普遍陷入的怪圈。

“核電站建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，工程量很大，產(chǎn)業(yè)鏈很長，每一項工作都可能成為項目的拖期因素。”中國核電工程有限公司原總經(jīng)理劉巍表示，“尤其是首堆，新工藝、新設計、新設備不可避免地帶來大量變更。”

福清核電5、6號機組，單臺機組6萬多臺套設備，涉及5300多家企業(yè)近20萬人參與制造和建設，變更量是11萬~12萬個，每個變更背后都意味著大量的計算。這些變更很大程度上會導致設備和建安的拖期。

然而，“華龍一號”全球首堆卻做到了按計劃建成。“秘籍”，就藏在中國30多年不間斷建設核電的積淀里。

“‘華龍一號’從技術到主要設備都是我們自己的，相比涉外技術交流，遇到問題的時候我們能夠在第一時間以最高的效率去解決。”劉巍說，“第二個優(yōu)勢是以設計為龍頭的EPC總承包模式。因為我們的設計掌握在自己手上，我們大量的設計代表在現(xiàn)場作為設計院與工程現(xiàn)場的‘橋梁’，幫助解決現(xiàn)場問題，真正發(fā)揮了設計引領工程的作用。”

完善的管理體系也是“華龍一號”沒有“拖延癥”的法寶之一。中核集團通過持續(xù)推進“互聯(lián)網(wǎng)+”，建立了異地綜合協(xié)同設計平臺。針對建設期間工程重大問題的處理，成立了專門的協(xié)調(diào)機制和TOP10管理模式，并通過委員進支部、黨員進班組、建立“崗區(qū)隊”攻堅團隊等黨建聯(lián)建活動，充分發(fā)揮國有企業(yè)黨建優(yōu)勢。

“所以打破‘首堆必拖’怪圈，是依靠我們總承包單位、分包單位，還有全國所有相應的制造企業(yè)、施工單位，依靠所有人的貢獻來實現(xiàn)的。‘華龍一號’建設進度遙遙領先于國際其他三代核電技術首堆的背后，實際上是我國綜合國力的一個體現(xiàn)。”劉巍說。

穿起“鐵布衫”，五層防御保障核電安全

在核行業(yè)的生存法則里，安全重于一切。

選址，經(jīng)過了深思熟慮。通過勘探以后，福清核電站所在地址被認為地形最佳。

這是一個巖石構成的半島，巨大的混凝土平臺與半島成為一個整體。電氣廠房、燃料廠房、核島廠房都建設在這一塊平臺上。即使遇到地震，整個平臺跟隨半島一起運動，不會破壞核電站的結構，從根本上杜絕了福島核事故重演的可能。

從選址，到設計，再到施工，安全問題都是在國際最高標準的要求下進行的。“華龍一號”研發(fā)設計者為了將今后60年甚至100年可能發(fā)生的不安全因素都考慮到、解決掉，形成了特有的能動與非能動結合的安全防御體系，具備抗9級以上強震、抗大飛機撞擊等設計。

“‘華龍一號’分了五層縱深防御的層次。前面的這個防御體系失守，我還可以退防第二道甚至第三道來確保我的城池不會失陷。為了應對類似福島這樣的核事故，我們就采用了一種叫作非能動的安全系統(tǒng)，跟能動之間的差別就是不需要電力。”邢繼表示，在外部電源和動力完全喪失后，僅依靠重力、溫差等即可提供動力，讓起冷卻作用的水循環(huán)，排出反應堆事故后產(chǎn)生的余熱，更好地保證安全。即便受到“排山倒海”式的沖擊，也能啟動“自我防護模式”。

而這，只是“華龍一號”縱深防御的其中一道防線。

反應堆壓力容器,是核電站重要的實體安全屏障之一，一旦堆芯損壞，它必須要能把放射性物質(zhì)包容在其中不能外溢。“華龍一號”的壓力容器，設計使用年限從之前的40年延長至60年。發(fā)生核裂變反應的堆芯被嚴密地包裹在其中，即便發(fā)生核事故，放射性物質(zhì)也會被牢牢地禁錮在壓力容器之中。

如果說壓力容器是在核電站的內(nèi)部保護著堆芯，那安全殼則是整座反應堆與外界隔離的一道極為重要的安全屏障。

“9·11”事件的發(fā)生，讓防止大型飛機的撞擊也成了“華龍一號”安全殼從設計到建造所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。“‘9·11’以后考慮到非傳統(tǒng)的安全威脅，我們設置了一個雙層的安全殼，內(nèi)殼主要用來應對反應堆發(fā)生事故以后，放射性氣體不會擴散到環(huán)境當中。而外殼，我們重點用來抵御外部的各種極端的自然災害，包括龍卷風、臺風、飛射物，甚至包括大飛機的撞擊。”邢繼說。

據(jù)介紹，“華龍一號”內(nèi)外安全殼厚度，分別達到了1.3米和1.8米。為了可以抵御大型飛機撞擊，安全殼采用了目前世界上最高級別、直徑40毫米的鋼筋，僅外安全殼就有4層鋼筋。

“華龍一號”去年11月首堆并網(wǎng)后，進行了50%、87%、97%等各功率平臺的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)試驗，各項性能指標完全滿足設計標準。首次達到滿功率運行后，經(jīng)過滿功率平臺57項調(diào)試試驗，現(xiàn)已順利完成商運前168小時連續(xù)滿功率運行考核，完全滿足核安全與電力工程啟動相關規(guī)定要求，機組各項參數(shù)正常，系統(tǒng)、設備運行良好，已具備投入商運的條件。

“我們要做的就是安全、安全、更安全。如果核電實現(xiàn)了充分安全，在任何時候不可能發(fā)生核事故，那么我相信核能未來的利用，它的領域會更加的廣泛。”邢繼說。（記者 游笑春）