5月24日，記者在中國(guó)核動(dòng)力科技館內(nèi)看到，一個(gè)等比例縮小的“華龍一號(hào)”核島模型豎立在展廳正中央。壓力容器、主泵、穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器……在我國(guó)沿海地區(qū)，這些部件各司其職，源源不斷地輸送出巨大的能量。
科技館所在的中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院，是我國(guó)核電走向世界的名片——“華龍一號(hào)”核心技術(shù)的誕生地。今年3月，“華龍一號(hào)”示范工程全面建成投運(yùn)，兩臺(tái)機(jī)組年發(fā)電能力近200億度，一個(gè)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電后，能滿足一個(gè)中型城市的用電需求。
作為我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，“華龍一號(hào)”的誕生，標(biāo)志著我國(guó)核電技術(shù)水平和綜合實(shí)力躋身世界第一方陣，有力支撐了我國(guó)由核電大國(guó)向核電強(qiáng)國(guó)的跨越。
“華龍一號(hào)”的“四川基因”
2020年11月，“華龍一號(hào)”全球首堆的第一度電，從福建福清發(fā)出。而在兩千多公里外，“華龍一號(hào)”還擁有一份“四川基因”——核島部分復(fù)雜的各類設(shè)備和裝置，由中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院研發(fā)設(shè)計(jì)。
中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院黨委副書(shū)記、院長(zhǎng)王叢林講述起一段往事：1970年7月25日，中國(guó)的第一度核電，在四川的中國(guó)第一代核潛艇陸上模式堆發(fā)出;1988年，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院成功中標(biāo)秦山二期(60萬(wàn)千瓦)核島設(shè)計(jì)與服務(wù)項(xiàng)目，開(kāi)啟了大型商用核電站自主設(shè)計(jì)的先河;1996年，在中國(guó)第一代核潛艇研發(fā)實(shí)驗(yàn)基地——九〇九基地，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院對(duì)中國(guó)自主百萬(wàn)千瓦核電技術(shù)開(kāi)展技術(shù)體系頂層設(shè)計(jì)，確定了“177堆芯”設(shè)計(jì)、更大尺寸的壓力容器等重要技術(shù)參數(shù)，形成了“華龍一號(hào)”的雛形。
“在此之前，國(guó)外核電技術(shù)的堆芯大部分采用121個(gè)或157個(gè)燃料組件，并且我們?cè)诙研驹O(shè)計(jì)等方面不具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，常常受制于人。”王叢林表示，“我們要堅(jiān)定地闖出一條新路子，必須爭(zhēng)口氣。”
記者看到，“華龍一號(hào)”核島模型上的“177堆芯”就像一顆“心臟”，為核電站提供著能量源泉。它由177個(gè)燃料組件構(gòu)成，體積更大，讓核電機(jī)組的發(fā)電功率得到提升的同時(shí)，降低了堆芯內(nèi)的功率密度，提高了核電站的安全性。
此外，“華龍一號(hào)”還創(chuàng)造性地結(jié)合了非能動(dòng)安全系統(tǒng)與能動(dòng)安全系統(tǒng)，安全性達(dá)到了國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn)。壓力容器中像“骨骼”一樣的堆內(nèi)構(gòu)件，為堆芯提供著支承和定位;類似汽車油門和剎車的控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，控制著反應(yīng)堆的啟動(dòng)、運(yùn)行和停堆;堆內(nèi)功率分布測(cè)量系統(tǒng)，時(shí)刻監(jiān)視著堆芯的運(yùn)行情況……
如同源源不斷輸送的能量，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院并未止步于此。在中國(guó)核動(dòng)力科技館內(nèi)，與“華龍一號(hào)”核島模型相對(duì)而望的，是核電小型堆“玲龍一號(hào)”模型。與大型核電機(jī)組相比，小堆的選址更加靈活，可應(yīng)用于中小電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)。據(jù)介紹，這一全球首個(gè)陸上商用模塊化小堆，正是中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院繼“華龍一號(hào)”之后的又一重大自主創(chuàng)新成果。
孕育核動(dòng)力新生機(jī)
從中國(guó)第一代核潛艇陸上模式堆到全球領(lǐng)先的第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”，中國(guó)核電的技術(shù)源流，已在四川大地流淌了50多年。
不僅如此，“華龍一號(hào)”的很多關(guān)鍵設(shè)備都在四川生產(chǎn)，比如DCS控制系統(tǒng)來(lái)自成都、“核電之芯”核燃料組件來(lái)自宜賓，帶動(dòng)了在川30余家企業(yè)和科研院所參與配套，產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)300億元，涉及重大裝備、數(shù)字化儀控等領(lǐng)域。“真正實(shí)現(xiàn)了核電產(chǎn)業(yè)集聚化發(fā)展，促進(jìn)了高端裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)。”王叢林表示。
目前，“華龍一號(hào)”國(guó)內(nèi)外首批工程4臺(tái)機(jī)組已經(jīng)全部建成商運(yùn)，福建漳州一期、海南昌江二期等“華龍一號(hào)”新建機(jī)組已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)。“‘華龍一號(hào)’的成功，標(biāo)志著我國(guó)核電技術(shù)水平已經(jīng)躋身世界前列。”王叢林感嘆，這背后，是一代代研究人員長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的辛勤努力和付出。
據(jù)介紹，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院將持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化“華龍一號(hào)”，開(kāi)展其后續(xù)型號(hào)開(kāi)發(fā)，優(yōu)化能動(dòng)與非能動(dòng)安全策略，將其設(shè)計(jì)壽命從60年提升到80年。同時(shí)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、增材制造、智能化技術(shù)等增強(qiáng)智能化系統(tǒng)發(fā)展，進(jìn)行核島廠房布置優(yōu)化和模塊化設(shè)計(jì)等。
即將離開(kāi)中國(guó)核動(dòng)力科技館時(shí)，記者看到館內(nèi)一些玻璃展柜中擺放著一排排醫(yī)用同位素：碳14可以用于標(biāo)記示蹤及呼吸藥盒，鍶89可以用于骨轉(zhuǎn)移癌疼痛治療……
目前，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院以醫(yī)用同位素為主，以輻照加工為輔的核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)體系及醫(yī)用同位素“兩堆研發(fā)，兩堆生產(chǎn)”格局已基本形成。而由中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院牽頭申報(bào)的同位素及藥物國(guó)家工程研究中心，也已落戶成都雙流。
再回首
2020年11月27日
“華龍一號(hào)”全球首堆——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組首次并網(wǎng)成功，發(fā)出第一度電。這標(biāo)志著我國(guó)真正意義上成為擁有世界先進(jìn)水平的三代核電技術(shù)的國(guó)家，正式進(jìn)入核電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家行列。
中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院在“華龍一號(hào)”的研發(fā)中起到了重要作用。2020年11月26日至27日，四川日?qǐng)?bào)全媒體就此推出了系列報(bào)道。
未來(lái)愿景
核能是低碳能源，先進(jìn)核能技術(shù)可以提供高品質(zhì)熱源，能實(shí)現(xiàn)多用途利用，涵蓋電力、制氫、供熱供汽、海水淡化等領(lǐng)域，必將成為我國(guó)低碳綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源支撐。華龍系列將繼續(xù)圍繞經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵指標(biāo)持續(xù)創(chuàng)新，進(jìn)一步夯實(shí)我國(guó)在三代核電技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
——中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院二所副所長(zhǎng) 閆曉
