矢志創新 “華龍”騰飛

東南網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，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。“顯眼包”的外形，正是中國三代核電技術的鮮明標志之一。

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權的三代核電技術“華龍一號”從藍圖走向現實。今朝，“華龍一號”示范工程——福清核電5、6號機組已累計發電650億千瓦時，運營業績在全球范圍表現卓越，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，比起傳統核電機組大多采用的157組堆芯設計，這顆“中國芯”體積更大，有效提升了核電機組的發電功率與安全性。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研發工作。單堆布置、能動與非能動相結合的安全系統、雙層安全殼……層層設防，重重保障，使中國三代核電技術具備國際最高安全標準。

“萬一發生事故，首先要停堆，再把反應堆的余熱帶走，防止堆芯熔化。”福清核電二廠廠長劉學春說，傳統核電站依賴外部電力，一旦斷電，整個安全系統或陷入癱瘓。有了非能動系統后，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、空氣等介質靠重力、溫差等力量，將堆芯內的熱量排出。雙層安全殼結構，使其具備抵御大型飛機撞擊的能力。

建立由2044項國內國際標準組成的完整標準體系，700多項國內專利、65項國際專利和125項軟件著作權等構成的完整知識產權體系，形成了我國首套自主核電軟件系統……2014年，ACP1000通過國際原子能機構反應堆通用設計審查，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。2021年1月30日，5號機組成功投入商用，中國三代核電技術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”。“華龍一號”首堆工程卻創造了全球三代核電機組首堆建設最短工期——歷經68．7個月。2022年3月25日，同樣采用“華龍一號”技術的福清核電6號機組投入商用，至此，“華龍一號”示范工程全面建成投運。

“調試啟動階段既是技術驗證的關鍵期，也是問題集中暴露的窗口期。”福清核電設備管理處處長王五妹參與了“華龍一號”示范工程調試啟動全過程。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鍵設備。 反應堆核裂變鏈式反應釋放的巨大熱能，通過蒸汽發生器產生蒸汽，推動汽輪機旋轉，帶動發電機運轉，最終將核能轉化為電能。“華龍一號”示范工程福清核電6號機組首次蒸汽沖轉時，汽輪機因振動問題多次報警，導致主線工期滯后。

“我們迅速組建跨部門專家組，通過頻譜分析、軸心軌跡監測等手段，鎖定振動根源。”王五妹說，團隊對汽輪機本體進行翻瓦檢查，調整軸系間隙，優化升功率策略。經過12次沖轉、9次振動干預，最終將振動值穩定在安全范圍。

“小核心、大協作”，是“華龍一號”背后的創新密碼。建設期間，中核集團聯合國內75家高校、科研機構、設備制造廠，以及14家國際組織和科研機構，共同攻克了179項關鍵技術研發和試驗驗證工作；5400多家設備廠商承擔了6萬多臺套設備的制造供貨任務，近20萬人先后參與項目建設。

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號機組并網發電，標志著“華龍一號”批量化建設取得重大進展。與示范工程相比，首臺批量化建設機組在反應堆功率提升、燃料管理策略改進等方面進一步優化。其中，反應堆功率提升了4．4％，首次換料周期提高至442天。

作為當前核電建設的主力堆型，“華龍一號”已成為全球在運、核準在建機組總數最多的三代機組。

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。

該項目全周期為當地提供就業崗位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化率超過88％，批量化建設后這一數字將超過90％。全產業鏈的自主可控和多臺機組的穩定運行基礎，為“華龍一號”揚帆出海提供了底氣。

“福清核電依托‘華龍一號’全球首堆優勢，在核電機組的生產準備、調試和試運營、生產運營及換料大修等階段積累了豐富的經驗。”中核（福建）電能服務公司總經理郭云生說，近年來，福清核電共開發154項技術服務產品，形成了對外技術服務核心競爭力。先后為國內外核電領域90余家企業提供高標準特色技術服務產品，2020年以來，累計向國內外“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。據悉，每臺“華龍一號”機組可直接拉動產值約300億元，創造超過15萬個就業崗位，帶動相關機電產品和材料出口近200億元。機組運行后，每生產價值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服務都有大量多樣化需求。”郭云生說，“華龍一號”技術服務產品已成為福清核電主營核電業務之外的第二增長曲線。