這是一束技術(shù)之光、一段無悔的實踐、一個可見的未來

    1970年2月8日，上海市傳達上級指示精神，由此上海核工程研究設(shè)計院正式組建，我國核電歷史從此拉開大幕。

    1991年12月15日，中國大陸第一度“核電”從上海核工院自主研發(fā)設(shè)計的秦山核電站發(fā)出，接入華東電網(wǎng)，中國大陸結(jié)束了沒有核電的歷史。

    2018年9月21日、10月22日、11月5日、2019年1月9日，由上海核工院作為總承包單位的三代核電AP1000依托項目三門、海陽4臺機組相繼投入商運。

    2020年9月28日，上海核工院自主研發(fā)的中國自主核電技術(shù)品牌、世界先進三代核電型號“國和一號”即將發(fā)布。

……

    我國核電發(fā)展的50年，創(chuàng)新與超越不斷上演，三代核電自主化工作即是其一。作為三代非能動核電“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”的技術(shù)主體，國家電投上海核工院堅定貫徹黨中央、國務(wù)院重大戰(zhàn)略決策，全面建成三門、海陽全球首批非能動核電項目，成功開發(fā)國家科技重大專項大型先進壓水堆核電型號“國和一號”，用創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展，走出了一條具有我國特色的三代核電自主化道路。

    決策 引進一項技術(shù)

    電力，是一次能源向二次能源轉(zhuǎn)化的主要方式。作為發(fā)展中大國，我國的社會經(jīng)濟發(fā)展離不開充足、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供給，能源安全是關(guān)系國家經(jīng)濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題。核電利用原子核反應(yīng)產(chǎn)生能量，是一種清潔、高效的能源，發(fā)電技術(shù)成熟、能大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)利用并提供穩(wěn)定“綠電”。

    上海核工院的誕生，與我國利用能源的進程密切相關(guān)。50年前的1970年2月8日，上海市傳達上級關(guān)于在上海建核電站的指示精神，啟動我國大陸首座核電站的自主設(shè)計工作，成立七二八工程處，即上海核工院的前身，中國的核電發(fā)展從此起步。1991年，由上海核工院自主研發(fā)設(shè)計的秦山一期30萬千瓦核電機組并網(wǎng)成功，成為我國和平利用核能的重要里程碑。

    到了21世紀初，我國核電雖然已有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但形成了多國采購、多種機型、多國標準、多種技術(shù)并存的發(fā)展模式，尚未掌握百萬千瓦級大型核電技術(shù)，與世界先進水平存在較大差距，沒有形成自主化、規(guī)?；l(fā)展的能力。

    核電對于安全、清潔、高效的追求從未止步，汲取美國三哩島、蘇聯(lián)切爾諾貝利兩次重大核事故教訓(xùn)，國際上開發(fā)了技術(shù)先進性更高、安全性更好、經(jīng)濟性更優(yōu)的三代核電技術(shù)。AP1000是其中比較有代表性的技術(shù)，最根本的特點是“非能動”安全系統(tǒng)，其專設(shè)安全設(shè)施不要外電，完全依靠自然力完成保護動作，此外通過簡化設(shè)備，使系統(tǒng)更加安全可靠，降低故障率。

    為在較短時間內(nèi)趕上國際先進水平、實現(xiàn)自主發(fā)展、保障核電安全，黨中央、國務(wù)院審時度勢，高瞻遠矚地作出了高起點引進世界先進核電技術(shù)，加快推進我國三代核電自主化發(fā)展的戰(zhàn)略決策。2006年11月2日，中央政治局常務(wù)委員會會議作出決定：一是從美國西屋公司引進AP1000技術(shù)；二是中美合作建設(shè)自主化依托項目4臺AP1000核電機組；三是在消化、吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新，我國實現(xiàn)設(shè)計并建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“大型先進壓水堆核電站”科技重大專項目標。

    追趕 建設(shè)一個工程

    在人類歷史上，每一次能源革命，都會帶來生產(chǎn)力的巨大飛躍。要推動能源供給和能源技術(shù)革命，就要通過大力發(fā)展先進生產(chǎn)力，淘汰落后生產(chǎn)力，從而實現(xiàn)用能技術(shù)的革命。引進AP1000三代核電技術(shù)、建設(shè)AP1000依托項目是中美之間最大的技術(shù)貿(mào)易項目，是我國核電發(fā)展的重大決策，也是在高起點的基礎(chǔ)上實現(xiàn)核電自主化和消化吸收再創(chuàng)新戰(zhàn)略的重大舉措。

    作為工程管理和實踐平臺，上海核工院全面參與依托項目建設(shè)的設(shè)計、建造、采購、制造、安裝和調(diào)試各階段的全過程，實現(xiàn)了中方全面參與三代核電AP1000依托項目各階段全過程建設(shè)，全面推進“引進一項技術(shù)、實施一個專項、帶動一個產(chǎn)業(yè)”戰(zhàn)略的目標。

    2009年3月31日，三門1號機組核島筏基混凝土澆筑完成，我國創(chuàng)造了世界上核電廠核島筏基大體積混凝土整體連續(xù)澆筑的成功范例。2009年6月29日、2010年4月9日、2010年6月27日、2010年12月21日，三門1號機組、海陽1號機組、三門2號機組、海陽2號機組最大的結(jié)構(gòu)模塊CA20相繼成功吊裝，開啟了我國核電站進入模塊化建造的新時代。“首次”“首創(chuàng)”“第一”……在依托項目建設(shè)過程中，類似的例子不勝枚舉。上海核工院作為依托項目核島承總包單位，協(xié)調(diào)參建各方直面問題、攻克了關(guān)鍵的建安施工工藝和技術(shù)，包括核島底板大體積混凝土澆筑、大型結(jié)構(gòu)模塊自密實混凝土澆筑、鋼制安全殼成型和安裝、大型結(jié)構(gòu)模塊拼裝和吊裝、開頂法施工作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)，掌握了包括反應(yīng)堆壓力容器、主管道、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵、一體化堆頂蓋等重要設(shè)備的安裝技術(shù)，以及全面激光測量、建模、焊接控制等施工工藝，提升了核電工程建設(shè)管理能力。

    不止在依托項目建設(shè)現(xiàn)場，在完整的三代核電產(chǎn)業(yè)鏈上，突破創(chuàng)新的步伐從未停止。2013年4月27日，上海核工院聯(lián)合上上電纜集團，歷經(jīng)3年攻關(guān)，成功研制出要求極端苛刻的AP1000殼內(nèi)電纜，既滿足低煙、無鹵、阻燃等環(huán)保指標，又滿足60年壽命、耐高溫、耐高劑量β、γ射線輻照、長期浸沒等高性能要求，填補國際技術(shù)空白。由上海核工院聯(lián)合中國二重、中國一重、上海重工和渤船重工展開聯(lián)合攻關(guān)，合作采用超低碳控氮不銹鋼全球首創(chuàng)一體化整體鍛制的AP1000主管道，打破國際壟斷，大幅降低了主管道的采購成本。上海核工院整合多方資源，實現(xiàn)了690U型管國產(chǎn)化，精確實現(xiàn)直徑約20毫米、厚約1毫米、承壓高達17Mpa的技術(shù)要求，打破了國際技術(shù)壟斷，大大降低了設(shè)備采購成本。國產(chǎn)化核級鋯材、燃料已應(yīng)用于海陽項目首次換料，國產(chǎn)化數(shù)字化儀控平臺完成研制，得到中美兩國安全監(jiān)管機構(gòu)認證，具備供貨能力。關(guān)鍵設(shè)備材料國產(chǎn)化率穩(wěn)步提升，建立了用于三代核電設(shè)備鑒定的設(shè)施和管理體系，為我國核電產(chǎn)業(yè)安全經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)，支撐了國家裝備制造能力提升。

    自主化依托項目建成投產(chǎn)，全面檢驗了三代核電技術(shù)引進的完整性和有效性，驗證了三代核電設(shè)備國產(chǎn)化的成果，培養(yǎng)形成了國內(nèi)三代核電工程管理能力，為三代核電自主化研發(fā)、設(shè)計、設(shè)備制造、工程管理、運行服務(wù)等多領(lǐng)域提供了工程依托和經(jīng)驗反饋，為我國三代核電自主化、標準化、批量化和系列化建設(shè)奠定了堅實基礎(chǔ)。

    自主 實施一個專項

    2006年2月9日，國務(wù)院發(fā)布《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006～2020年）》，確定了包括“大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站”在內(nèi)的16個重大科技專項。

    為突破中美核能合作協(xié)議界定的凈功率超過135萬千瓦才能擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)“門檻”，2007-2008年間，上海核工院對“國和一號”頂層設(shè)計方案進行了全局性的創(chuàng)新，包括增加鋼制安全殼的厚度和直徑以擴大核島空間，重新設(shè)計研制蒸汽發(fā)生器，大幅度優(yōu)化主泵流量、主管道流通截面等，實現(xiàn)型號總體性能和效率的全面提升。2008年，國務(wù)院常務(wù)會議審查通過《大型先進壓水堆核電站重大專項總體實施方案》，“國和一號”頂層設(shè)計路線正式確定。

    2008年至今，聯(lián)合國內(nèi)477家單位、26000余名技術(shù)人員開展了歷時10年的科研攻關(guān)，成功研發(fā)了“國和一號”先進型號。2014年1月，“國和一號”初步設(shè)計通過國家能源局評審；2016年2月，通過我國史上范圍最廣、內(nèi)容最深的聯(lián)合安全審評；2016年4月，通過國際原子能機構(gòu)通用安全審評，獲得國際認可。目前，“國和一號”示范工程施工設(shè)計已完成99.2%。

    “國和一號”在安全性上，基于多層防御體系并系統(tǒng)性地應(yīng)用非能動和簡化理念，經(jīng)過了完整的試驗驗證，包括新建22個臺架，完成17項試驗共887個工況，完成了堆芯熔融、安全殼冷卻等6大試驗課題，建成了一批具有世界先進水平的綜合配套試驗設(shè)施，支撐型號安全審評，確保絕對安全。

    “國和一號”在經(jīng)濟性上，具有明顯競爭優(yōu)勢，成功打破了多項技術(shù)壟斷，主泵、爆破閥、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、大鍛件、核級焊材、690U型管等關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料全部實現(xiàn)自主化設(shè)計和國產(chǎn)化制造，設(shè)備整體國產(chǎn)化率達到90%以上，批量化后工程造價還能再降低20%左右，具有國際競爭力。

    “國和一號”在創(chuàng)新性上，取得多項成果。截至2020年8月，壓水堆重大專項累計形成知識產(chǎn)權(quán)成果6513項，獲得國家授權(quán)專利1052項，形成新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新裝置、新軟件392項。2016年，“國和一號”通過中國專利保護學(xué)會專家評審，認為“具有自主知識產(chǎn)權(quán)和出口權(quán)”，為我國三代先進核電的規(guī)?；?、批量化發(fā)展與“走出去”提供了有力保障。

     依托項目、技術(shù)引進、設(shè)備國產(chǎn)化和重大專項研發(fā)，填補了我國核電產(chǎn)業(yè)的多項技術(shù)和工藝空白，建成了具有國際先進水平的三代核電自主創(chuàng)新體系和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)體系。通過壓水堆核電站重大專項“國和一號”型號開發(fā)為牽引，全面構(gòu)建了新時期我國核電研發(fā)設(shè)計體系、試驗驗證體系、軟件體系、設(shè)備制造體系、建造體系、標準體系、監(jiān)管體系和人才體系等“八大體系”，國內(nèi)核電產(chǎn)業(yè)的短板基本得到補強，彰顯了國家速度、國家力量。

    系統(tǒng)推進設(shè)備國產(chǎn)化和自主化工作，組織國內(nèi)裝備制造企業(yè)對三代核電關(guān)鍵設(shè)備進行長時間攻關(guān)，全面提升核電裝備制造企業(yè)的水平，我國已具備年產(chǎn)6-8臺套先進核電機組的裝備能力。

    解決了核電關(guān)鍵技術(shù)“受制于人”的問題。研制完整的三代核電儀控系統(tǒng)平臺，打造了具備國家戰(zhàn)略意義的先進核燃料組件制造體系。針對我國核電工程設(shè)計與分析軟件技術(shù)短板，2010年起，全面啟動COSINE軟件體系研發(fā)工作，致力于打造一整套基于自主源代碼原始編程與開發(fā)的核電廠設(shè)計與安全分析軟件。目前，COSINE軟件核安全取證工作有序推進，有力支撐我國核電自主化發(fā)展與“走出去”。

    “國和一號”是國際公認的、代表世界三代核電先進水平的技術(shù)型號，是完全自主設(shè)計的中國核電技術(shù)品牌，集中國三代核電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新之大成，標志著我國完全具備先進核電自主化能力。

    循環(huán) 帶動一個產(chǎn)業(yè)

    從“跟跑”到“并跑”，三代核電自主化戰(zhàn)略的實施,使我國在更大范圍、更寬領(lǐng)域、更高層次參與國際能源合作與競爭，是構(gòu)建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局的良好實踐。

    三代核電自主化戰(zhàn)略的實施，使我國建立了具有成長性的國際化供應(yīng)鏈體系，這些供應(yīng)商既有美國西屋、Flowserve、CCI、KSB、ABB等享譽全球的設(shè)備制造商，也有諸如上海電氣、哈電、東方電氣、中船重工等國有重點企業(yè)，還有如上上電纜、江蘇神通閥門、浙江久立等優(yōu)秀民營企業(yè)。專業(yè)領(lǐng)域上覆蓋鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器、閥門、電氣、儀表、暖通、泵、大宗材料等各個方面，形成了“以我為主、國際合作”的良性供需環(huán)境，帶動了我國核電裝備制造從二代向三代升級，構(gòu)建了面向全球、中外共享的三代核電裝備供應(yīng)鏈體系。

    三代核電自主化戰(zhàn)略的實施，實現(xiàn)了我國核電行業(yè)與國際全面接軌。核安全關(guān)系人類命運，確保核安全是世界各國的共同責(zé)任。在核電發(fā)展方面，世界各國互相學(xué)習(xí)借鑒，逐漸形成了基本統(tǒng)一的規(guī)則，在設(shè)計、運營、監(jiān)管、企業(yè)管理等方面的要求漸趨一致。三代核電自主化戰(zhàn)略的實施，為我國相應(yīng)技術(shù)標準作出了積極的貢獻。提高了核電的安全監(jiān)管能力，已基本建成與國際接軌的核安全監(jiān)管體系，具有比較齊全的核安全法規(guī)。提升了核電行業(yè)的建設(shè)施工安全管理與質(zhì)量管理水平，建立了一套既與國際接軌又符合項目實際的標準化質(zhì)量、健康、安全、環(huán)保管理體系，并在運行過程中持續(xù)優(yōu)化。

    三代核電自主化戰(zhàn)略的實施，為我國核電事業(yè)培養(yǎng)和儲配了大批優(yōu)秀人才。由于核電發(fā)展較慢，長期以來，具有核電從業(yè)經(jīng)驗的人才數(shù)量有限。2006年之前，國內(nèi)只有少數(shù)幾所院校培養(yǎng)核電專業(yè)人才，核工程專業(yè)高校畢業(yè)生總量不超過500人。到2010年，全國已有40所高校設(shè)置了核學(xué)科和核專業(yè)，21所高校開設(shè)了核工程與核技術(shù)專業(yè)或核反應(yīng)堆工程專業(yè)，已認證的核電廠操縱員超過2000人，可滿足近70臺機組運行的需要。持續(xù)十余年的引進技術(shù)消化吸收，培養(yǎng)出一支具有自主創(chuàng)新能力和國際先進水平的核電技術(shù)人才隊伍。參研人員多達26000余名，涌現(xiàn)出一批高水平專家，部分專家進入到IAEA（國際原子能機構(gòu)）、WNA（世界核能協(xié)會）、ASME（美國機械工程師協(xié)會）等國際組織中擔(dān)任重要職務(wù)，極大提升了我國核電在世界舞臺上的話語權(quán)。

    高峽出平湖。國家電投以先進核能技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，正加快核電向核能拓展、單一核能向多能綜合利用拓展、核能向核技術(shù)利用和核環(huán)保拓展，為建設(shè)美麗中國提供有效方案，為人類探索宇宙和海洋提供不竭動力，為建設(shè)創(chuàng)新型國家提供高端牽引，為美好生活提供更多可能。