東南網(wǎng)5月12日報道(福建日報記者 張輝)
福清龍高半島南岸，來自興化灣的海浪不舍晝夜地拍打礁石。中核集團福清核電基地內(nèi)，6臺核電機組沿著海岸線一字排開。其中，5、6號機組頭戴“金鐘罩”、身穿“鐵布衫”，塊頭明顯比其他機組大了一圈�！帮@眼包”的外形，正是中國三代核電技術(shù)的鮮明標志之一。
2015年5月7日，隨著福清核電5號機組核島澆筑第一罐混凝土，中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“華龍一號”從藍圖走向現(xiàn)實。今朝，“華龍一號”示范工程——福清核電5、6號機組已累計發(fā)電650億千瓦時，運營業(yè)績在全球范圍表現(xiàn)卓越，達到國際先進水平。
以福清為起點，“華龍一號”逐步進入批量化建設(shè)階段。同時，這張“國家名片”沿著“一帶一路”揚帆出海，與世界共享清潔能源的“中國方案”。
從跟跑到領(lǐng)跑
1997年，中核集團首次提出了“177堆芯”方案。堆芯可謂核電站的心臟，比起傳統(tǒng)核電機組大多采用的157組堆芯設(shè)計，這顆“中國芯”體積更大，有效提升了核電機組的發(fā)電功率與安全性。得益于此，堆芯換料周期從12個月延長至18個月，發(fā)電機組功率可提高5%～10%。
2010年，中核集團啟動“華龍一號”的前身ACP1000研發(fā)工作。單堆布置、能動與非能動相結(jié)合的安全系統(tǒng)、雙層安全殼……層層設(shè)防，重重保障，使中國三代核電技術(shù)具備國際最高安全標準。
“萬一發(fā)生事故，首先要停堆，再把反應(yīng)堆的余熱帶走，防止堆芯熔化�！备Ｇ搴穗姸䦶S廠長劉學(xué)春說，傳統(tǒng)核電站依賴外部電力，一旦斷電，整個安全系統(tǒng)或陷入癱瘓。有了非能動系統(tǒng)后，即便失去外部電力，依然可以靠核島頂部的水箱等裝置，讓水、空氣等介質(zhì)靠重力、溫差等力量，將堆芯內(nèi)的熱量排出。雙層安全殼結(jié)構(gòu)，使其具備抵御大型飛機撞擊的能力。
建立由2044項國內(nèi)國際標準組成的完整標準體系，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，形成了我國首套自主核電軟件系統(tǒng)……2014年，ACP1000通過國際原子能機構(gòu)反應(yīng)堆通用設(shè)計審查，隨后正式命名為“華龍一號”。
2015年5月7日，“華龍一號”全球首堆——福清核電5號機組正式開工建設(shè)。2021年1月30日，5號機組成功投入商用，中國三代核電技術(shù)的藍圖真正落地成實景。
從示范到批量化
縱觀全球三代核電，“首堆必拖”�！叭A龍一號”首堆工程卻創(chuàng)造了全球三代核電機組首堆建設(shè)最短工期——歷經(jīng)68.7個月。2022年3月25日，同樣采用“華龍一號”技術(shù)的福清核電6號機組投入商用，至此，“華龍一號”示范工程全面建成投運。
“調(diào)試啟動階段既是技術(shù)驗證的關(guān)鍵期，也是問題集中暴露的窗口期。”福清核電設(shè)備管理處處長王五妹參與了“華龍一號”示范工程調(diào)試啟動全過程。在眾多“攔路虎”中，她印象最深刻的是汽輪機振動問題。
汽輪機是核電站中的關(guān)鍵設(shè)備。 反應(yīng)堆核裂變鏈式反應(yīng)釋放的巨大熱能，通過蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，最終將核能轉(zhuǎn)化為電能�！叭A龍一號”示范工程福清核電6號機組首次蒸汽沖轉(zhuǎn)時，汽輪機因振動問題多次報警，導(dǎo)致主線工期滯后。
“我們迅速組建跨部門專家組，通過頻譜分析、軸心軌跡監(jiān)測等手段，鎖定振動根源�！蓖跷迕谜f，團隊對汽輪機本體進行翻瓦檢查，調(diào)整軸系間隙，優(yōu)化升功率策略。經(jīng)過12次沖轉(zhuǎn)、9次振動干預(yù)，最終將振動值穩(wěn)定在安全范圍。
“小核心、大協(xié)作”，是“華龍一號”背后的創(chuàng)新密碼。建設(shè)期間，中核集團聯(lián)合國內(nèi)75家高校、科研機構(gòu)、設(shè)備制造廠，以及14家國際組織和科研機構(gòu)，共同攻克了179項關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和試驗驗證工作；5400多家設(shè)備廠商承擔(dān)了6萬多臺套設(shè)備的制造供貨任務(wù)，近20萬人先后參與項目建設(shè)。
去年11月28日，距離福清核電200多公里的漳州云霄，全球最大的“華龍一號”核電基地——漳州核電1號機組并網(wǎng)發(fā)電，標志著“華龍一號”批量化建設(shè)取得重大進展。與示范工程相比，首臺批量化建設(shè)機組在反應(yīng)堆功率提升、燃料管理策略改進等方面進一步優(yōu)化。其中，反應(yīng)堆功率提升了4.4%，首次換料周期提高至442天。
作為當(dāng)前核電建設(shè)的主力堆型，“華龍一號”已成為全球在運、核準在建機組總數(shù)最多的三代機組。
從中國到世界
4月，中國出口海外的第二臺“華龍一號”核電機組——巴基斯坦卡拉奇核電站3號機組通過最終驗收。至此，“華龍一號”海外首個工程的2、3號兩臺機組均已投入商運。
該項目全周期為當(dāng)?shù)靥峁┚蜆I(yè)崗位6萬多個，每年能提供清潔電力近200億千瓦時，滿足200萬人口年度生產(chǎn)和生活用電需求。
在福清核電，“華龍一號”全球首堆的裝備國產(chǎn)化率超過88%，批量化建設(shè)后這一數(shù)字將超過90%。全產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控和多臺機組的穩(wěn)定運行基礎(chǔ)，為“華龍一號”揚帆出海提供了底氣。
“福清核電依托‘華龍一號’全球首堆優(yōu)勢，在核電機組的生產(chǎn)準備、調(diào)試和試運營、生產(chǎn)運營及換料大修等階段積累了豐富的經(jīng)驗�！敝泻�(福建)電能服務(wù)公司總經(jīng)理郭云生說，近年來，福清核電共開發(fā)154項技術(shù)服務(wù)產(chǎn)品，形成了對外技術(shù)服務(wù)核心競爭力。先后為國內(nèi)外核電領(lǐng)域90余家企業(yè)提供高標準特色技術(shù)服務(wù)產(chǎn)品，2020年以來，累計向國內(nèi)外“華龍一號”機組和新建核電項目輸入人才超400人。
“走出去”加速，“華龍一號”正成為全球核電新寵。據(jù)悉，每臺“華龍一號”機組可直接拉動產(chǎn)值約300億元，創(chuàng)造超過15萬個就業(yè)崗位，帶動相關(guān)機電產(chǎn)品和材料出口近200億元。機組運行后，每生產(chǎn)價值1元的核電，可以帶動所在國GDP增加約20元；每臺每年可發(fā)電超100億千瓦時，滿足一個中型城市用電需求。
“核電項目建設(shè)期需5～10年，運營期則達到60年甚至更長，在核電項目生命周期的各個階段對技術(shù)服務(wù)都有大量多樣化需求。”郭云生說，“華龍一號”技術(shù)服務(wù)產(chǎn)品已成為福清核電主營核電業(yè)務(wù)之外的第二增長曲線。