中國核電技術有多牛：在建機組數量全球第一，華龍一號可抵御引發福島核事故震級地震

　　《中國經濟周刊》 記者 謝瑋 丨 北京報道

　　（本文刊發于《中國經濟周刊》2016年第23期）

　　5月30日，全國科技創新大會、兩院院士大會、中國科協第九次全國代表大會在京召開。習近平總書記在講話中指出，我國科技事業發展的目標是，到2020年時使我國進入創新型國家行列，到2030年時使我國進入創新型國家前列，到新中國成立100年時使我國成為世界科技強國。習近平總書記就此提出5點要求，其中第一點便是夯實科技基礎，在重要科技領域躋身世界領先行列。

　　作為世界三大電力支柱之一，核能在保障能源安全、改善環境質量等方面發揮了重要作用。習近平總書記曾將和平利用核能事業比作“普羅米修斯帶到人間的火種”。2015年1月，在我國核工業創建60周年之際，習近平總書記指出，核工業是高科技戰略產業，是國家安全重要基石。

　　回顧我國核電發展歷程，自“十一五”我國提出“積極發展核電”后，我國核電進入大發展時期。進入“十二五”后，受到日本福島事件影響，中國政府暫停審批核電項目，并在全國開展核安全大檢查及技術安全改進。

　　2014年，中國沒有開工建設任何一臺核電機組。2015年，遼寧紅沿河核電站5號、6號機組，福建福清核電站5號、6號機組相繼獲批，標志著我國沿海核電的實質性重啟。

　　今年全國兩會期間，國務院總理李克強在政府工作報告中三次提及“核電”，提出國內“第三代核電技術取得重大進展”，并提到高鐵、核電等中國裝備走出去取得突破性進展。

　　從引進國外技術，到消化吸收，到自主品牌誕生，再到“走出去”加入國際市場競爭，中國正從核電大國邁入核電強國。

　　2016年5月，我國擁有自主知識產權的三代核電技術“華龍一號”示范工程首堆福清核電5號機組開工一周年。一年以來工程建設進展順利，設計、設備制造和建安施工等各項工作有序推進，展現著我國核電的產業實力。

　　6月6日，中國核工業建設股份有限公司在上交所成功掛牌上市，成為A股市場第一家核電建設上市企業，股票簡稱為“中國核建”，股票代碼為“601611”，發行價格為每股3.47元。開盤后瞬間，中國核建以5.00元、44.09%的漲幅無懸念實現秒漲停。

　　在此之前，中廣核電力（1816.HK）和中國核電（601985.SH）均已成功踏入資本市場。中國核建掛牌，意味著包括核電建設、核電運營以及核電燃料及配件的核電全產業鏈與資本市場完成對接。如無意外，國家電力投資集團（下稱“國家電投”）涉核資產及業務亦將于年內登陸資本市場。

　　資本市場驚呼，核電行業的“黃金時代”正在來臨。

　　國家能源局核電司司長劉寶華曾表示，要抓住我國新一階段核電發展的機遇，加強基礎研發和科技創新，打造世界核電發展的產業中心。

　　劉寶華介紹，在世界先進的核電技術發展中，我們已經在若干領域處于領先和示范地位，我國核電科技研發、設備制造、設計建設能力正在快速提升，可以說，經過幾十年的發展，我國已經躋身世界核電發展的第一方陣。

　　中國自主三代核電技術登上舞臺

　　“中國的核電發展很快。”2016年1月27日，中國國家原子能機構主任許達哲在當天舉行的《中國的核應急》白皮書發布會上介紹，2015年，國家批復建設的核電機組8臺，開工建設6臺，投入運行8臺，其中投入商業運行的6臺。

　　官方資料顯示，截至目前，中國大陸運行的核電機組30臺，總裝機容量2831萬千瓦；在建的核電機組24臺，總裝機容量2672萬千瓦。其中，在建的核電機組數量排名世界第一，總機組數量位居世界第三。

　　2014年11月國務院辦公廳發布的《能源發展戰略行動計劃》中，明確提出到2020年，核電裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上。“十三五”規劃綱要在“能源發展重大工程”中特別指出，要開工建設一批沿海新的核電項目。

　　目前，國內在運的核電站主要采用的是第一代和第二代核電技術。

　　2011年，福島核事故之后，核安全問題時刻觸動各國神經。我國亦一度中止了核電站的新項目審批工作。世界各國從國家層面和核設施方面都提升了事故應對的措施，加強了核事故應急準備和響應的能力建設。采用安全性、經濟性更高的三代非能動核電技術成為世界潮流。

　　2012年10月24日，國務院常務會議再次討論并通過了《核電安全規劃（2011—2020年）》和《核電中長期發展規劃（2011—2020年）》。根據規劃，國務院對核電建設作出了“穩妥恢復正常建設”的決定，并明確指出“新建核電機組必須符合三代安全標準”這一準入門檻。

　　從技術路線上看，中國具有自主知識產權的新的三代核電建設主要技術分別有中核、中廣核兩家力推的“華龍一號”與國家電投的CAP1400，誰能在國內核電新項目以及擔當“走出去”重任中獲得優勢一直是業內關注的問題之一。

　　截至2015年底，我國在建核電機組24臺，立項時間較前的核電項目主要以從西屋公司引進的AP1000為主，立項時間較后的核電項目則重點推進華龍一號、CAP1400、高溫氣冷堆等技術選型。

　　三十年孕育“中國血統”華龍一號

　　上世紀90年代初，我國自行設計、建造和運行管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站——秦山核電站投入運營。沿著“自行設計建設運營管理秦山核電30萬千瓦機組，為我國自主發展核電奠定基礎”“自主設計建設運營管理秦山二期和海南60萬千瓦核電機組，帶動我國核電重大裝備國產化和自主化”“嶺澳福清方家山等100萬千瓦機組建設，奠基百萬千瓦自主化基礎”的節點，我國核電工業已走過30年的發展歷程。

　　2014年8月，華龍一號通過了由國家能源局、國家核安全局牽頭組織的專家評審，這意味著我國核電人30余年的自主研發成果，終于得到國家權威部門的認可。

　　華龍一號技術是在中核集團ACP1000和中廣核集團ACPR1000+基礎上雙方聯合開發的具有自主知識產權、可獨立出口的三代百萬千瓦級壓水堆核電機型，是以我國多年核電建設運營成熟經驗為基礎，汲取世界先進設計理念的三代核電自主創新成果。

　　2015年5月7日，華龍一號首堆示范工程福建福清核電5號機組正式開工建設，標志著我國正進入世界先進核電水平的第一陣營。

　　2016年5月30日，中核集團在福清核電基地通報，華龍一號落地一年以來，國內外示范工程建設穩步推進，技術經濟性、安全性、先進性不斷優化。

　　中核集團核電工程公司設計院副院長荊春寧表示，“作為目前我國唯一具有完整自主知識產權的百萬千瓦級三代核電技術，華龍一號全面實現了關鍵技術的重大突破，真正掌握了核心技術、未來競爭和發展的主動權，首堆設備國產化率達89%。”

　　自誕生之日起，華龍一號的技術融合問題就擺在眼前。業內認為，盡管ACP1000和ACPR1000+同宗同源，均基于中國已掌握的從法國引進的M310核電技術，但具體參數差異很大，尤其是安全序列可謂完全不同。于是，在高層多輪推動下，以技術融合為使命的華龍國際應運而生。

　　2016年3月17日，由中國核工業集團公司和中國廣核集團有限公司共同出資的華龍國際核電技術有限公司（下稱“華龍國際”）正式揭牌成立。

　　根據定位，華龍國際“致力于持續融合與發展華龍一號自主三代核電技術，統一管理并實施華龍技術、品牌、知識產權等相關資產在國內外的經營，推動華龍一號成為中國核電‘走出去’的主力品牌。”

　　“華龍國際是由我們和中核集團共同成立的，目前各占50%股份。”中國廣核集團公司黨組書記、董事長賀禹對《中國經濟周刊》記者表示，公司成立的主要目的是使我國具有完全自主知識產權的第三代核電技術華龍一號實現融合發展。“華龍國際的成立是國企改革的一項措施。我覺得有點像通信企業里鐵塔公司的概念，各通信公司把一部分同質業務拿出來放到一家公司里面去。”

　　“應該說，即便是相同的技術，也需要根據廠址和項目的不同而重新設計。” 賀禹坦言，兩家公司的技術確實在某些方面不盡相同，但核心技術點是一致的，這也正是華龍國際成立的原因之一。兩家公司將把技術研發、開發平臺集中在華龍國際。未來華龍一號的技術融合、改進和研發工作均由華龍國際承擔，中廣核與中核集團將不再自行研發華龍技術。“未來所有華龍技術新項目的初步設計、概念設計都由華龍國際承擔，然后兩家公司再根據設計做進一步的工作。”

　　全球最高安全標準：華龍一號可抵御引發福島核事故震級的地震；可防范商用大飛機惡意撞擊

　　“華龍一號采用漸進式的技術發展路徑，在成熟技術的基礎上集成了眾多先進技術特征。”中核集團核電工程公司設計院副院長荊春寧如是說。

　　華龍一號滿足了我國和國際最新核安全法規標準的要求，在安全、技術和經濟指標上也達到或超過了國際三代核電用戶需求。

　　華龍一號創新性地采用“能動與非能動相結合的安全設計理念”，中核集團總經理錢智民曾介紹說，以非能動作為能動的補充，增強了安全性，非能動系統的優點就是不依賴電源，而是利用重力、溫差、蒸發等自然驅動力帶走堆芯預熱和安全殼的熱量，而不需要依靠外部能源。

　　資料顯示，華龍一號采用了“177堆芯”設計、多重冗余的安全系統、單堆布置、雙層安全殼，設置了完善的嚴重事故預防和緩解措施，充分吸收了福島核事故經驗反饋，可以抵御相當于引發福島核事故震級的地震。

　　在華龍一號的安全設計中，還加入了防范商用大飛機惡意撞擊一項。這是“9·11”事件后美國核管會（NRC）對核電站最新的安全要求，也是全球最高安全標準。

　　為了提高安全水平，華龍一號在施工技術上采用了不少創新舉措。例如，華龍一號安全殼廠房為雙層安全殼，內層安全殼內徑46.8m，壁厚1.3m，外層安全殼內徑為53.0m，下部壁厚為1.5m，上部壁厚為1.8m。根據安全殼結構特點，內殼外壁、外殼內壁和外壁模板均采用定型懸臂模板體系，貫穿件等特殊部位加工特殊模板支設。

　　據中核集團新聞發言人潘建明介紹，華龍一號主要有三大特點：第一大特點是“177堆芯”，在提高堆芯額定功率的同時降低平均線功率密度，既增加了核電廠的發電能力又提高了核電運行的安全裕量。第二個特點是華龍一號的燃料組件具有完全自主知識產權，這對中國核電“走出去”十分關鍵。第三個特點是裝備實現國產化，可充分利用我國現有核電裝備制造能力，推動產業集群轉型升級，拉動國內核電裝備制造業發展。

　　“技術創新是我們的核心競爭力。華龍一號在計算分析軟件、反應堆堆芯設計、燃料技術、能動和非能動安全技術等方面全面實現了重大突破，真正掌握了核心技術，掌握了未來競爭和發展的主動權。”潘建明說。

　　正是在反應堆堆芯、燃料自主化、裝備制造自主化三大方面著力推進，華龍一號得到了國內和國際行業的認可。國家原子能機構副主任王毅韌評價指出，2015年，華龍一號通過國際原子能機構（IAEA）通用和安全評審，國內首堆和國外首堆相繼開動，標志著該技術的先進性、成熟性、經濟性等已得到廣泛認同。

　　面對核電重啟的大蛋糕，各大核電集團都已經準備好了。不過，在未來發展中，不同項目的技術仍將面臨著激烈的市場競爭。

　　華龍一號、CAP1400確保安全情況下降低成本

　　CAP1400 是中國在消化、吸收、全面掌握AP1000（美國西屋公司百萬千瓦級壓水堆三代核電技術）的基礎上，再創新而來的具有自主知識產權、功率更大的三代核電技術。

　　原核工業部常務副部長陳肇博在接受《中國經濟周刊》記者采訪時曾回憶，2003年新一屆政府決定將“適度發展核電”調整為“積極發展核電”，決定啟動一批新的核電項目，并引進世界先進核電技術。

　　2003年，時任國務院總理溫家寶批示：“發展核電，要采用世界先進技術，統一技術路線，不敢再走錯一步，不能照顧各種關系。”

　　經過慎重考慮，2003年年中，國務院成立核電自主化領導小組，時任國務院副總理曾培炎兼任組長，同時決定在山東海陽和廣東陽江（后改為浙江三門）分別上馬一個引進先進技術的自主化依托項目，面向全球招標。

　　最終，美國西屋公司開發的第三代先進壓水堆核電技術AP1000在招標中勝出。2006年12月16日，中美兩國政府及雙方企業簽署《關于在中國合作建設先進壓水堆核電項目及相關技術轉讓的諒解備忘錄》。

　　陳肇博回憶道，為了給再創新留有余地，中國堅持在合同中寫明中方在AP1000基礎上做出重大改進和再開發的堆型，擁有自主知識產權。

　　隨后，國家核電技術公司（下稱“國家核電”）組建，全面負責AP1000技術的引進和消化吸收。

　　“公司被冠以‘國家’二字，這在國企中是少有的，表明黨中央國務院對該公司的重視和寄托的希望。”陳肇博如是說。

　　2007年，上海核工程研究設計院整建制劃歸國家核電，是中國引進消化吸收第三代先進核電技術AP1000并在此基礎上實現再創新的技術主體，負責大型先進壓水堆核電站重大專項CAP1400的研究開發和總體設計，并開展CAP1700、小堆研發設計和四代堆預研等研發設計工作。

　　據國家核電此前介紹，在國家重大科技專項支持下，CAP1400設備研制取得了重大成果，我國已形成完整的CAP1400設備制造產業鏈。突破了包括主設備、材料、電纜、泵閥在內的一系列關鍵制造技術，形成了滿足美國機械工程師學會（ASME）等國際標準的完整產業鏈，可以有力支持CAP1400的設備制造任務。

　　公開信息顯示，2009年起，我國陸續在浙江三門和山東海陽分別建設兩臺AP1000機組，這是世界首批AP1000機組。通過AP1000技術的消化吸收，包括三門核電二期、海陽核電二期在內的多個項目將采用國產化CAP1000設計，并將在“十三五”期間開工。位于山東榮成石島灣的CAP1400示范工程則有望年內投入建設。

　　2015年5月29日，中國電力投資集團公司與國家核電合并重組成為國家電力投資集團（下稱“國家電投”），被視為改寫國內核電版圖的重大事件。

　　今年全國兩會期間，在接受《中國經濟周刊》記者采訪時，國家電投董事長王炳華表示，2016年，CAP1400核電站即將核準開工建設。

　　“就國內的技術路線來看，是AP1000、CAP1400還是華龍一號，未來的格局還是要看投資方的選擇。”王炳華表示，現階段，我們國家正在做核電上網電價的政策調整。2016年，隨著AP1000核電站陸續發電，CAP1400核電站即將核準開工建設，國家電投將會非常有競爭力。

　　“兩個不同的技術有些時候有相互競爭，整體而言有利于核電產業的發展。”賀禹對《中國經濟周刊》記者表示，至于某個廠址選用哪種技術，還要看市場選擇，以及未來建設和運營的具體情況。“我相信二者都很有生命力。主要是在確保安全的情況下把成本降下來，這很關鍵。”

　　習近平主席強調：確保中國境內和對外出口的核電站安全可靠、萬無一失

　　從引進國外技術，到消化吸收，到自主品牌誕生，再到“走出去”加入競爭激烈的國際市場，中國核電技術的創新發展舉世矚目，成為我國從核電大國不斷邁向核電強國進程的最好注腳。

　　與此同時，國家層面的推動也使得中國核電的出海步伐明顯加快。

　　美國當地時間4月1日，第四屆核安全峰會在華盛頓閉幕。中國國家主席習近平在峰會上發表重要講話，就加強國際核安全體系、推進全球核安全治理全面闡述中國的政策主張，宣布中國加強本國核安全并積極推進國際合作的舉措。

　　習近平主席強調，中國將推廣國家核電安全監管體系。中國實施最嚴格的安全監管，確保中國境內和對外出口的核電站安全可靠、萬無一失。我們將依托國家核與輻射安全監管技術研發中心，幫助有需要的國家提升安全監管能力，為提高全球核電安全水平作出貢獻。

　　“你們為我撐腰，我去國際舞臺為你們揚名。”李克強總理赴中國核電工程有限公司考察時表示，要用最高標準、最優質量、最好性價比，提升中國核電裝備在國際市場的競爭力。

　　核電與高鐵已成為中國裝備制造“走出去”的兩大龍頭產品。

　　今年4月6日，第二十屆太平洋地區核能大會在北京開幕，國務院總理李克強向大會致賀信。李克強總理在賀信中表示，中國政府高度重視核能發展，堅持安全高效發展核電，近年來設計開發了華龍一號等三代核電技術，建設了一批核電站，建立了較完整的核科技工業體系。中國政府愿在平等互利、合作共贏的基礎上，同世界各國開展和平利用核能合作。

　　在極具競爭性的國際核電市場中，中國核電技術實現了突破。

　　華龍一號現階段已經確定建設的項目包括6臺機組：中核集團福清5號、6號機組，巴基斯坦K2、K3機組，以及中廣核集團防城港3號、4號機組。防城港核電二期工程還將作為英國布拉德韋爾B核電站的參考電站，成為中國核電“走出去”戰略的橋頭堡。

　　此前，中國核工業集團公司董事長、黨組書記孫勤在接受《中國經濟周刊》記者采訪時曾表示，“首先，走出去要有自己的東西。經過近10年的努力，中核集團聯合中廣核集團共同拿出了華龍一號，有了自己的利器；其次，國家裝備制造業整體水平提高，國家提出‘走出去’戰略，給予‘走出去’各方面的支持，國際市場逐漸形成。”

　　中核集團向《中國經濟周刊》記者提供的材料顯示，中核集團與多國展開核工業全產業鏈合作。目前，中核集團已成功向7個國家出口了7臺核電機組、8臺反應堆或核動力裝置，與全球40多個國家和地區建立了科技、經貿關系，正與世界近20個國家商談核電及鈾資源、核燃料及研發等核工業全產業鏈合作。

　　“十二五”期間，華龍一號國外首堆巴基斯坦卡拉奇核電項目開工建設；與阿根廷簽署重水堆、壓水堆核電站合同；與法國簽訂了核能全面合作協議；與英國簽署了核能研究與創新中心建設合作協議；與蘇丹簽署框架協議，雙方核電領域合作進入新階段；與沙特、埃及等國家核能合作逐步引向深入。

　　在核電“走出去”的過程中，尤其受到輿論關注的是，2015年10月21日，由中廣核牽頭的中方聯合體和法國電力集團（EDF）簽訂了在英國新建核電項目的戰略投資協議。雙方共同投資興建英國欣克利角C等三個核電項目，這是中國企業首次在老牌發達國家建設核電站。

　　“在項目建設過程中，我們的工作人員將得到學習和鍛煉，同時將設備、施工和理念都帶出去，最終實現我國核電技術的整體輸出。”賀禹董事長向記者介紹說。

　　國家電投則致力于南非核電市場開發。據上海核工程研究設計院院長、國家重大專項大型先進壓水堆總設計師鄭明光此前介紹，CAP1400作為中國政府在南非的主推機型，取得了一系列重要進展。2015年12月2日國家核電與南非核能集團簽署《CAP1400項目管理合作協議》。該協議的簽署對深化兩國核電合作、推進CAP1400南非項目開發具有重要意義。

　　在土耳其市場，國家核電和西屋公司于2014年11月24日與土耳其方簽署了土耳其第三核電廠建設的排他性合作備忘錄。根據備忘錄，國家核電和西屋公司組成聯隊將為土耳其建造“2臺AP1000+2臺CAP1400”的核電項目。

　　核電站的開發與建設開始于上世紀50年代。1954年，蘇聯建成電功率為5000千瓦的實驗性核電站；1957年，美國建成電功率為9萬千瓦的希平港原型核電站；這些成就證明了利用核能發電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。

　　上世紀60年代后期，在實驗性和原型核電機組基礎上，陸續建成電功率在30萬千瓦以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機組，它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時，使核電的經濟性也得以證明：可與火電、水電相競爭。上世紀70年代，因石油漲價引發的能源危機促進了核電的發展，目前世界上商業運行的400多座核電機組絕大部分是在這段時期建成的，稱為第二代核電機組。如PWRs、BWRs等。

　　1979年和1986年分別發生在三里島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故的負面影響，使核電發展進入低潮。為了解決這些嚴重事故的負面影響，美國和歐洲先后出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件，即URD文件，以及“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”，即EUR文件。國際原子能機構也對其推薦的核安全法規（NUSS系列）進行了修訂補充，進一步明確了防范與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。如AP1000、EPR、ESBWR等。

　　資料來源：《世界核電技術發展趨勢》