百万千瓦级：第三代核电的“中国品牌”

　　4月19日，来自中国核能行业协会、国家核安全局、国家能源局等单位的近40名行业专家，对中核集团自主开发的“中国品牌”百万千瓦级核电——ACP1000做出权威鉴定：技术和安全指标达到了国际上三代核电机组的同等水平，设计、建造能够完全实现自主化。

　　自主开发百万千瓦级核电，是核工业人的梦想，如今“中国品牌”终于呼之欲出。

　　“没有自己的核电技术，只能算核电大国，不能算核电强国。作为我国完全拥有自主知识产权的三代百万千瓦级核电，ACP1000是个重要标志。”中核集团核动力事业部副主任程慧平对记者说。

　　曲折而漫长的自主创新路

　　“核工业属于高科技领域，它接触世界前沿技术，需要持续不断的创新;核工业又是保守决策领域，在安全和政治的双重约束下容不得‘万一’。在创新的同时，论证风险、解决风险也就成为与其并重的工作，核工业的自主创新难度可想而知。”谈到十多年的研发历程，程慧平感慨良多。

　　1997年，在中核集团核动力院老基地办公楼的一间小屋里，十几位技术人员围绕“157堆芯扩容到177堆芯”，热烈地讨论着百万千瓦级核电站方案的主参数。

　　核反应堆是核电站的“心脏”，提出改变核反应堆堆芯容量的方案，就意味着要开发出真正属于中国自己的核电堆型。这就是CNP1000诞生的源头。

　　可是，专业技术人员担忧的是由此引发的反应堆的理论设计、结构设计、配套系统安全分析等问题。当时，我国自主设计的第一座商用核电站——秦山二期核电站还在建造。国内唯一一座已经运行的自主设计的核电站只有30万千瓦的秦山核电站，国内核电还处于起步阶段，核电设计、建造经验不足，对于自身技术水平，技术人员并没有十足的自信。

　　1999年，经过两年的努力，总体方案出炉。中国百万千瓦核电站的自主创新之路，起步比较顺利，但之后却经历了走走停停漫长的十年。十年中，由于国外核电技术的引进，我国核电的自主研发陷入了低潮。

　　2009年，百万千瓦核电站的研发再次起航，这时它被重新命名为CP1000。2011年3月完全具备从实验到工程的所有条件。

　　正当大家期待成为现实时，2011年3月11日福岛核事故发生了。3月16日，“国四条”出台，所有在建核电项目被暂停，全国乃至全球核电面临着大调整。

　　百万千瓦级核电站的研发何去何从?中核集团决定重新布局，消化吸收国家引进的三代核电技术，借鉴国际先进核电技术的先进理念，充分考虑福岛核事故后最新的经验反馈，按照国际最先进法规的标准要求，开始自主设计。

　　“十多年的自主创新之路，经历了诸多‘从无到有’的突破，相当曲折，前方的路布满荆棘，我们依旧选择最初的那份坚守，在坚守中不断壮大、提高自己的技术水平，更加自信地推动我们的梦想向现实加速前行。”ACP1000总设计师邢继如此表述这段曲折的梦想之路。

　　三大特色抢占技术制高点

　　ACP1000被视为中核集团占领核电技术制高点的重要标志性工程,具有三大技术特色：177堆芯、单堆布置、双层安全壳。

　　堆芯是整个核电站的核心所在。ACP1000反应堆堆芯采用的是177盒燃料组件方案，这一技术可使发电功率提高5%—10%，在提高经济性的同时降低了堆芯内的功率密度，提高了核电站的安全性。单堆布置让ACP1000在厂址选择、电力需求、投资成本等条件上更具灵活性和适应性;双层安全壳可以抵御大型商用飞机的撞击。

　　安全是核电发展的生命线，ACP1000在设计上有着非常严格的掌控。

　　“核电站一旦发生事故，以往要求操纵员10分钟之内必须进行干预。为了给操纵员留出更多时间，并减少人为因素对核电厂运行的影响，ACP1000在设计中将干预时间延长到了30分钟。”中国核动力研究设计院ACP1000项目总设计师刘昌文说。

　　研发中，类似这样的例子还有很多。相比现有核电技术，ACP1000更先进、更安全的重要标志是应用了先进的“能动与非能动相结合”的安全设计理念，其中包括采用能动与非能动相结合的蒸汽发生器二次侧余热导出、能动与非能动相结合的安全壳热量导出、能动与非能动相结合的堆芯熔融物冷却等。

　　设备国产化率超过85%

　　“核电是知识密集型产业，发展核电可以带动一大批相关产业的发展和技术进步，同时提高我国核工业的综合实力和国际竞争力。”邢继说，这也是ACP1000研发的意义所在。

　　目前，全国设备厂、各大高校广泛参与到ACP1000的研发中，如中核集团联合哈尔滨工程大学共同研发的非能动全壳热量导出系统;联合北京核仪器厂共同研制堆芯中子通量测量装置;联合中国一重等重型设备厂一起攻关主设备制造;采用南阳油田蒸汽设施验证蒸汽发生器冷水分离装置的性能……

　　“目前中核集团已完成ACP1000初步安全分析报告、初步设计，正在开展施工设计，具备今年年底开工条件。”中核集团副总经理吕华祥表示，首堆目标工程设备国产化率大于85%，有利于加快推动国内装备制造水平的提高和进一步降低工程造价。

　　在推进国内ACP1000核电工程的同时，中核集团还积极实施“走出去”战略，大力加强核电出口项目的组织协调。

　　来源：科技日报