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智庫研究
智庫叢書特別推介丨鑄就“華龍一號”大國重器奮進建設(shè)核工業(yè)強國新征程
時間:2023年06月14日 來源:《智庫叢書》第五卷 點擊量: 分享:

編者按:

《中國核能行業(yè)智庫叢書(第五卷)》已完成出版發(fā)行,這是一本發(fā)產(chǎn)業(yè)先聲的智慧文萃,是行業(yè)專家們從不同角度、不同深度對產(chǎn)業(yè)前途命運進行思考的思想文庫。自2023年3月起,協(xié)會微信公眾號將精選大部分文章與廣大讀者共享。

今天推出的是《中國核能行業(yè)智庫叢書(第五卷)》“特別推薦”板塊文章《鑄就“華龍一號”大國重器奮進建設(shè)核工業(yè)強國新征程》。

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余劍鋒

中國核工業(yè)集團有限公司董事長、黨組書記


《鑄就“華龍一號”大國重器奮進建設(shè)核工業(yè)強國新征程》


繼2021年我國自主三代核電“華龍一號”全球首堆福清核電 5 號機組、海外首堆巴基斯坦卡拉奇 2 號機組順利建成投運之后,福清核電 6 號機組已于今年3月25日投入商業(yè)運行,卡拉奇 3號機組已于4月中旬投入商運,這是中國核工業(yè)集團有限公司(以下簡稱中核集團)以實際行動隆重慶祝黨的百年華誕、喜迎黨的“二十大”勝利召開取得的新成就?!叭A龍一號”是中核集團深入貫徹落實習(xí)近平總書記重要指示批示精神,堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路取得的重大成果,它標(biāo)志著我國已成為繼美俄法等國家之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國家,我國核電技術(shù)水平已躋身世界前列,建設(shè)核工業(yè)強國邁出了堅實步伐。

“華龍一號”是我國核工業(yè)自主創(chuàng)新的重大標(biāo)志性成果

20 世紀(jì) 80 年代以來,我國核電從秦山、大亞灣起步,掀開了核工業(yè)加快發(fā)展的新篇章。中核集團在自主設(shè)計建造秦山一期、秦山二期、嶺澳二期核電廠基礎(chǔ)上,1997 年創(chuàng)造性地提出了“177 堆芯方案”,全面啟動百萬千瓦級壓水堆核電廠 CNP1000 的概念設(shè)計,歷時 8 年完成初步設(shè)計,到 2005 年形成了具有第三代特征的自主百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù) CP1000。在國家決定引進消化吸收美國AP1000 技術(shù)和法國 EPR 技術(shù)的同時,中核集團從建設(shè)我國先進核科技工業(yè)體系、提升核工業(yè)自主創(chuàng)新能力和核心競爭力的大局出發(fā),堅持不懈地走自主研發(fā)路線, 2010 年啟動了 ACP1000 三代核電技術(shù)研發(fā)工作。日本福島事故后,按照國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求進一步加快自主研發(fā),2013 年成功研發(fā)出了 ACP1000 自主三代壓水堆先進堆型,2014 年 12 月通過了國際原子能機構(gòu)的反應(yīng)堆通用設(shè)計審查。

“華龍一號”機組額定功率≥ 1 100 MW,設(shè)計壽命 60 年,采用經(jīng)工程驗證的成熟技術(shù),獨創(chuàng)性地運用了“能動與非能動相結(jié)合”的安全設(shè)計理念和“177 堆芯方案”,使用自主研發(fā)的 CF3 先進核燃料組件、實現(xiàn) 18 個月?lián)Q料周期,并運用了單堆布置、大自由容積雙層安全殼、抗大飛機撞擊等先進設(shè)計理念,具備完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施、強化的外部事件防護能力、改進的應(yīng)急響應(yīng)能力等先進特征,充分保證了核電廠的安全性、經(jīng)濟性和先進性,滿足國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求,是全球接受度最高的三代核電技術(shù)之一。

“華龍一號”各建成投運機組的所有工程節(jié)點均按計劃或提前完成并且保持連續(xù)安全穩(wěn)定運行,全球首堆福清 5 號機組已經(jīng)按計劃順利完成首次大修裝換料工作,“華龍一號”已成為全球唯一按計劃建成投產(chǎn)的三代核電機組。隨著“華龍一號”國內(nèi)外首批工程 4 臺機組的相繼建成,福建漳州一期、海南昌江二期等“華龍一號”新建機組已經(jīng)開工建設(shè),“華龍一號”批量化建設(shè)步伐明顯加快?!叭A龍一號”將作為未來核電建設(shè)的主力堆型,有力支撐“碳達峰、碳中和”目標(biāo)下核能的積極安全有序發(fā)展。

通過“華龍一號”的研發(fā)和建設(shè),取得了一大批創(chuàng)新性成果。

在技術(shù)研發(fā)方面,通過自主創(chuàng)新全面掌握了“華龍一號”全套設(shè)計技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù),開展了大量有針對性的驗證試驗,充分驗證了新技術(shù)和設(shè)計改進的可靠性與先進性,建立了 2 044 項國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)組成的完整標(biāo)準(zhǔn)體系,700 多項國內(nèi)專利、65 項國際專利和 125 項軟件著作權(quán)等構(gòu)成的完整知識產(chǎn)權(quán)體系,建設(shè)數(shù)字化核電廠,形成了我國首套自主核電軟件系統(tǒng)。

在設(shè)備研制方面,“華龍一號”共有設(shè)備 7 萬余臺套,涉及 5 300 余家配套供貨廠商,反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、先進堆芯測量系統(tǒng)、非能動系統(tǒng)設(shè)備等核心裝備實現(xiàn)自主化、國產(chǎn)化,裝備研發(fā)制造能力顯著提升,國內(nèi)首堆工程設(shè)備國產(chǎn)化率達到 88%。

在核燃料生產(chǎn)方面,中核集團自主研發(fā) CF2、CF3、CF4 系列先進核燃料組件, 突破了核燃料組件關(guān)鍵技術(shù)和核心材料,成功研制了自主知識產(chǎn)權(quán) N36 先進鋯合金材料,CF3 先進核燃料組件已經(jīng)實現(xiàn)批量化生產(chǎn)并成功出口,綜合性能指標(biāo)達到國際先進水平。

在工程建設(shè)方面,采用業(yè)主負(fù)責(zé)制的工程總承包模式,在土建施工、核島安裝、常規(guī)島安裝等建設(shè)過程中推進技術(shù)創(chuàng)新,采用沙盤推演管理工具,實施反應(yīng)堆 EPS 一體化集成供應(yīng)管理,建立全周期全范圍一體化 TOP10 管理體系,安全、質(zhì)量、進度、投資有效受控,充分檢驗并明顯提升了我國核工業(yè)的工程建造實力。

“華龍一號”的成功具有重大戰(zhàn)略意義

自主三代核電“華龍一號”的成功,是我國核工業(yè)綜合實力和核心競爭力實現(xiàn)大幅躍升的集中體現(xiàn),對加快發(fā)展核電事業(yè)、推動建設(shè)核工業(yè)強國具有重要意義。

第一,“華龍一號”的成功標(biāo)志著我國核電技術(shù)水平已經(jīng)躋身世界前列。在三代核電技術(shù)發(fā)展方面,美國、法國等核電發(fā)達國家相繼研發(fā)了 AP1000 和 EPR 等先進堆型,但在美國本土建設(shè)的AP1000 核電機組和在法國、芬蘭建設(shè)的EPR 機組, 由于各方面原因均出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的拖期、超概等問題?!叭A龍一號”成功打破了首堆必拖的“世界魔咒”,工程建設(shè)周期、安全性、經(jīng)濟性得到有效保證,這標(biāo)志著我國真正自主掌握了三代核電技術(shù),我國核電技術(shù)水平已經(jīng)進入世界第一方陣。隨著“華龍一號”批量化建設(shè)和后續(xù)堆型研發(fā),我國三代核電技術(shù)的核心競爭力還將進一步提升。

第二,“華龍一號”的成功顯著提升了我國核科技工業(yè)的體系能力?!叭A龍一號”是在我國 30 多年核電建設(shè)運行經(jīng)驗基礎(chǔ)上自主研發(fā)而成的,采用了經(jīng)過驗證的成熟技術(shù)。同時,“能動與非能動相結(jié)合”“177 堆芯”等創(chuàng)新性設(shè)計理念的實現(xiàn),以及大量試驗驗證的成功,顯著提升了我國核電的研發(fā)設(shè)計能力。通過研制CF 系列核燃料元件,實現(xiàn)了核燃料生產(chǎn)體系的技術(shù)升級,攻克了關(guān)鍵材料瓶頸,形成了自主核燃料品牌。國內(nèi)外同步推進“華龍一號”工程建設(shè),大量創(chuàng)新建造技術(shù)和施工方法,明顯提升了我國核電建造與項目管理能力?!叭A龍一號”的成功, 既得益于我國完整核工業(yè)體系的發(fā)展基礎(chǔ),也有效帶動了核科技工業(yè)體系能力的整體提升。

第三,“華龍一號”的成功為構(gòu)建新發(fā)展格局、推進能源革命注入了強勁動能。核電是清潔低碳安全的基荷能源,核電對實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的作用不可替代?!叭A龍一號”的成功研發(fā)建設(shè),標(biāo)志著我國正式擁有了可以規(guī)模化發(fā)展的自主三代核電技術(shù)。面向“十四五”和中長期,我國以自主成熟的“華龍一號”為主,加快推進三代核電的批量化、規(guī)?;ㄔO(shè),提高核電在能源結(jié)構(gòu)中的比重,加快華龍后續(xù)堆型的研發(fā)應(yīng)用,將有利于構(gòu)建新發(fā)展格局,推進能源革命進程,建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。

第四,“華龍一號”的成功有效帶動了裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級、加快向中高端邁進。中核集團組織各設(shè)備制造廠商開展協(xié)同攻關(guān),完成了“華龍一號”所有設(shè)備研制、驗證、制造等任務(wù),所有核心零部件實現(xiàn)自主供貨,完成了 411 臺核心裝備的國產(chǎn)化,首堆工程裝備制造的質(zhì)量、可靠性、可維修性均有保證。通過“華龍一號”設(shè)備研制供貨,國內(nèi)裝備制造企業(yè)的制造能力得到進一步提升,促進了科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)升級,形成了每年 8 ~ 10 完整臺套以上的核電設(shè)備制造供貨能力,為“華龍一號”批量化建設(shè)和裝備制造業(yè)“走出去” 奠定了堅實基礎(chǔ)。

第五,“華龍一號”的成功打造了我國自主核電“走出去”的國家名片。加快推動自主核電出口,是落實“一帶一路”倡議、構(gòu)建核能發(fā)展人類命運共同體的重要途徑,也是構(gòu)建新發(fā)展格局、擴大對外開放的重要舉措?!叭A龍一號”是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù),已經(jīng)形成完整知識產(chǎn)權(quán)和自主標(biāo)準(zhǔn)體系。目前,中核集團已經(jīng)與“一帶一路”沿線 20 多個國家和地區(qū)建立了核電項目合作關(guān)系?!叭A龍一號”的成功,將為全球提供發(fā)展三代核電的中國方案和中國經(jīng)驗。

中核集團推動“華龍一號”自主創(chuàng)新的經(jīng)驗和體會

“華龍一號”研發(fā)建設(shè)團隊傳承“兩彈一星”精神和“四個一切”核工業(yè)精神,踐行“強核報國、創(chuàng)新奉獻”的新時代核工業(yè)精神,用 20 多年的奮斗實踐創(chuàng)造了“華龍一號”的歷史性成就,有五個方面的寶貴經(jīng)驗值得認(rèn)真總結(jié)和繼續(xù)發(fā)揚。

第一,黨中央的堅強領(lǐng)導(dǎo),是“華龍一號”取得成功的根本保證。我國核工業(yè)擁有與生俱來的紅色基因。各上級有關(guān)部委積極支持推動“華龍一號”的自主創(chuàng)新 與產(chǎn)業(yè)推廣。在黨中央的堅強領(lǐng)導(dǎo)下,中核集團與各參研參建單位大力協(xié)同,開展 黨建聯(lián)建,充分發(fā)揮中國特色社會主義制度集中力量辦大事的顯著優(yōu)勢,加倍努力 奮勇攻關(guān),成功把“華龍一號”從設(shè)計圖紙變成了宏偉工程。

第二,始終堅持自主創(chuàng)新,是“華龍一號”取得成功的根本動力。自力更生、自立自強是核工業(yè)發(fā)展的歷史經(jīng)驗,只有把核心技術(shù)牢牢掌握在我們自己手中,才能真正掌握競爭和發(fā)展的主動權(quán)。20 多年來,無論形勢如何變化,中核集團始終沒有動搖過推進“華龍一號”自主創(chuàng)新的堅定信念,始終把自主研發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦壓水堆核電機組、自主掌握三代核電技術(shù)作為矢志不渝的努力目標(biāo),發(fā)揮中核集團在核電研發(fā)設(shè)計、核燃料生產(chǎn)、裝備制造、工程建設(shè)、核電運營等各方面的綜合優(yōu)勢,從基礎(chǔ)性應(yīng)用技術(shù)研究、反應(yīng)堆、先進核燃料、安全系統(tǒng)設(shè)計到裝備研制,組織開展了一系列重大自主攻關(guān),全面掌握了關(guān)鍵核心技術(shù),實現(xiàn)了三代核電技術(shù)的自立自強。

第三,中核集團內(nèi)外大力協(xié)同,是“華龍一號”取得成功的重要保障?!叭A龍一號”參研參建單位眾多,涉及接口和管理關(guān)系極為復(fù)雜。中核集團內(nèi)部產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的 20 多家成員單位分別承擔(dān)了“華龍一號”的核心重點任務(wù)。國內(nèi) 75 家高校、科研機構(gòu)、設(shè)備制造廠共同參與“華龍一號”技術(shù)研發(fā),中核集團與 14 家國際組織和科研機構(gòu)展開合作,共同完成了 179 項關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和試驗驗證工作。5300 多家設(shè)備廠商共同承擔(dān)了 7 萬多臺套設(shè)備的制造供貨任務(wù)?!叭A龍一號”的成功研發(fā)建設(shè),既是中核集團在國家大力支持下舉集團之力取得的重要成果, 也是統(tǒng)籌集團內(nèi)外、國內(nèi)外優(yōu)勢力量,大力協(xié)同、密切協(xié)作、集中力量辦大事的典型成果。

第四,堅持系統(tǒng)工程理念,是“華龍一號”取得成功的科學(xué)保障?!叭A龍一號” 是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。中核集團在“華龍一號”的研發(fā)建設(shè)過程中,充分運用了系統(tǒng)工程思維,對研發(fā)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)及工程建設(shè)的關(guān)鍵路徑進行頂層策劃, 以建立體系、培育全面自主能力為根本出發(fā)點,有針對性地整體布局一系列技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新,確保了工程技術(shù)方案的可行性和首堆工程項目的按期建設(shè),如研發(fā)方案協(xié)商上下游及供應(yīng)商充分考慮產(chǎn)研結(jié)合,設(shè)計方案充分考慮土建施工、安裝調(diào)試的便利性,一體化進度管控、風(fēng)險管控措施的有效應(yīng)用等。系統(tǒng)工程方法的成功運用,是“華龍一號”取得成功的科學(xué)保障,為我國后續(xù)型號研發(fā)及工程建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗和堅實基礎(chǔ)。

第五,堅守奉獻頑強拼搏,是“華龍一號”取得成功的精神力量。“華龍一號” 研發(fā)建設(shè)團隊傳承核工業(yè)優(yōu)良傳統(tǒng),以“二十年磨一劍”“把冷板凳坐穿”的精神砥礪創(chuàng)新。全球首堆福清核電 5 號機組建設(shè)期間,來自各參建單位的 388 個班組、1.1萬名建設(shè)者堅守一線常年奮戰(zhàn)?,F(xiàn)場各參建單位成立聯(lián)合黨委,開展黨建聯(lián)建,發(fā)揮黨支部戰(zhàn)斗堡壘作用,黨員先鋒隊沖鋒在前、突破急難險重工程建設(shè)任務(wù);廣大干部職工為強核強國事業(yè)而真誠奉獻,發(fā)揚吃苦耐勞、甘于奉獻的連續(xù)作戰(zhàn)精神,敢打硬仗、啃硬骨頭,在疫情防控條件下保持高強度密集攻關(guān),有力保障了工程建設(shè)重大節(jié)點的按計劃完成,展現(xiàn)了新時代核工業(yè)人的精神風(fēng)貌。

奮進新征程,中核集團將再接再厲、奮發(fā)進取,深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記重要指示批示精神,始終心系“國之大者”,忠誠擁護“兩個確立”,堅決做到“兩個維護”,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念,加快構(gòu)建新發(fā)展格局,推動核工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,加快建設(shè)核工業(yè)強國,為全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家、實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出新的更大貢獻,以實際行動和新的業(yè)績喜迎黨的二十大勝利召開。

(此文曾在《中國核工業(yè)》雜志刊發(fā))

(本文刊載結(jié)束)


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