股天下老外探秘“华龙一号” 飞机撞击都不怕? 中国三代核电技术“顶流”

探访“华龙一号”股天下

在全球能源格局中，核电正扮演着越来越重要的角色，国际原子能机构连续四年上调了核电前景预期。如何更安全地发展核电技术，引发全球关注。中国的“华龙一号”自问世起就备受世界瞩目，它是由中国完全自主研发的三代核电技术，也是中国从核电大国走向核电强国的关键一步。

本期《近观中国》，特邀曾经探访过秦山核电的英国籍观察员大牛赴福建漳州“立体扫描”“华龙一号”核岛，了解中国核电人怎样推动“华龙一号”批量化建设。赴四川大山解密“中国堆谷”，看“华龙一号”的技术优势在哪里，有多安全，背后有着怎样“一波三折”的设计故事？披露福岛核事故怎样成就了最严要求最高标准的“华龙一号”。赴成都访神秘中国核动力研究设计院里的最新后继机型研究，感受核电大国走向核电强国的最强音。

创新工法

保障批量化建设

第三代核电技术是目前全球核电建设的主流技术。其中，在全球运行或已被核准建设最多的就是“华龙一号”核电机组，数量已经达到41台。

大牛到访的中核集团福建漳州核电基地，是目前世界上最大的“华龙一号”核电基地。这里计划建造六台“华龙一号”机组，每台每年的发电可超过100亿度。据了解，1号机组已经于今年的第一天投入商业运行，2号机组在做装载核燃料的准备，3号和4号机组正在土建施工阶段，5号和6号机组正在开展前期工作。

漳州核电基地作为“华龙一号”批量化建设的始发地，所面对的挑战之艰巨不难想象。如此大体量的工程，如何保障建设，又有怎样的创新解决方案？

安装工程师郑海彬带着大牛走进正在建设中的4号机组，向他介绍了模块化拼装、开顶法等创新建造工艺。

郑海彬（漳州核电安装工程师）：“原来的工艺是将板材一块块拼上去，而现在是在地面拼成后，再用大吊车把它整体吊上去。在降低过去高空作业风险的同时，还提高了施工工效。我们还采用了开顶法这样一个先进工艺。在穹顶盖上之前，先把一些大的设备提前引进来股天下，之后再把穹顶盖上，将传统吊装工艺简化，同时提高了作业安全性。”

得益于中国核电工程师开创的新型建造方法，这里的1号机组用了5年多就建成了，而拥有这样建设能力的国家，全球屈指可数。

诞生之路一波三折

卡脖子？自己干！

“华龙一号”不仅仅是核电机组，它还是世界一流的尖端核电技术之一，这也意味着，它的研发面临着最高的安全要求，所以，其诞生之路一定不简单，大牛很好奇，这背后有着怎样的故事？

在四川深山中，有一处建立于1965年的神秘基地，这里有各种各样的核反应堆，它也是中国的核电之梦开始的地方。

60年前，这里只有一个代号“909基地”。从2022年开始，它有了一个新别称——“中国堆谷”，而这里也正是“华龙一号”的发源地。

1996年，中国核动力研究设计院刚完成秦山二期60万千瓦核电站设计后，就来到“909基地”开会讨论，下一步如何完成百万千瓦核电站的自主设计。作为“华龙一号”反应堆及一回路的总设计师，刘昌文对那段经历记忆犹新。

眼前的这栋老房子就是“华龙一号”的发源地，刘昌文和二十余位同事们曾在这里激烈讨论着有关构建“华龙一号”的关键性问题。

刘昌文（中国核动力研究院总设计师）：“当时，有些人觉得要步步为营，应该继续沿用国外核电站157堆芯的百万级经验，将燃料组件放在反应堆里面。但包括张森如院长在内的大多数人都认为，我们已经具备做自己的百万级反应堆的能力，一定要区别于人，要有自己的知识产权，如果设计的和别人一样，知识产权上就面临很大的麻烦。”

刘昌文拿出了一张图纸，其中就藏着中国百万级自主反应堆堆芯设计的秘密。图中的每个格子都代表一个核燃料，不同的颜色则代表不同的铀浓度。白色格子是中国研发团队新增加的20格核燃料组件，其余部分则是国外核电站的157堆芯。堆芯从157其增至177，在适当提高工艺的同时，既降低了每格组件的发热功率股天下，又增加了反应堆的安全性。

这么看来，“华龙一号”的诞生之路似乎还挺顺利，但事实刚好相反，堪称一波三折。

这个废弃的蒸汽发生器模拟体背后是一个因零部件被“卡脖子”的故事。

当时，中国并没有自己研发的蒸汽发生器，只能从国外进口。中国研发团队在和美国西屋公司的前期沟通中一切顺利，但在进行最终的合同谈判时，美国人却提出来了一项让大家无法接受的条款，即采用该公司蒸汽发生器后，中国人自己的百万千瓦核电站如果想出口，就必须经过他们的批准。

刘昌文（中国核动力研究院总设计师）：“他们觉得你用了我的设备，就是采用了我的技术，他们就有权限制。所以，我们憋了一股气，一定要搞出像样的蒸汽发生器给他们看一看。后来，‘华龙一号’的所有的设备都实现了国产化。现在，国内有5400多家企业为‘华龙一号’进行配套，打造了整个全中国化的一个产业链，实现了100%中国设计和中国制造。”

这座60米高的“华龙一号”试验台架，它验证的是事关核电安全的最重要设计之一。它可以用来验证非能动系统是否可以在没有电的情况下带走堆芯的余热，保证“华龙一号”在海啸等极端天气中，甚至飞机撞击下也是安全的，不会发生类似福岛核事故的情况。

事实上，2011年3月11日发生的日本福岛核电站泄漏事故，直接影响了“华龙一号”的设计思路，甚至一度让项目停滞不前。

刘昌文（中国核动力研究院总设计师）：“在福岛核事故之前，我们的CP1000就设计完成，2011年的3月8号，已经开挖了。但福岛核事故后，世界各国核电站都暂停了，整个核工业遇到了非常大的打击和挫折，也让大家对核安全产生了很大的疑问。当时，国务院要求对我们国家没有建成的核电站，采用全新的最高标准和最严要求来进行设计。我们针对这些标准和要求，重新提出了改进设计，包括这些非能动系统的设计和实验，形成了新的科研清单。2011年，我们擦干眼泪重新开始，到2013年时，新的科研项目主体工作就都完成了，形成了现在的‘华龙一号’技术。”

探秘“华龙一号”技术“心脏”

接下来就让我们去“华龙一号”的技术“心脏”看看。经过层层安检，大牛跟随调试工程师宋雨蒙进入了“华龙一号”的核岛。

在这里，大牛看到了中国自主研发的蒸汽发生器。

宋雨蒙（漳州核电调试工程师）：“堆芯在发热的时候需要冷却，一回路的水通过堆芯带走热量，然后通过蒸汽发生器进行换热，加热二回路的水，产生高温蒸汽，进而推动汽轮机做工。它的制造要求非常高，在高温高压的蒸汽和高辐射环境下工作的同时，寿命还要达到60年。这个蒸汽发生器是‘华龙一号’的制造之最，这也标志着我国的蒸发器真正拥有了自主知识产权。”

大牛还见到“华龙一号”特有的非能动冷却器，它是可以让“华龙一号”在最极端、最恶劣的工况，甚至叠加失去全部场外电以及场内应急电源的情况下都保持工作的关键之一。

从参与“华龙一号”在福建福清建造全球首堆开始，宋雨蒙已经调试了4台“华龙一号”机组。

宋雨蒙（漳州核电调试工程师）：“过去14年，我参与了8台百万千瓦机组的调试，我和我的团队一直在随着‘华龙’共成长，它们也一台比一台的强。我们对以前的好多经验数据进行了再挖掘，使用遗传算法等方式，来进一步地优化控制系统，并通过仿真装置进行迭代优化。我们既可以全链条的自主化地建设核电，也可以将核电建设得又好又优质又漂亮。这背后也是中国核电几十万核工业人，几十年默默坚守，厚积薄发的结果。”