向老牌工業國技術輸出前，“華龍一號”經歷了多少曲折-張欣、鐵流
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日前，中國廣核集團（以下簡稱中廣核）英國布拉德韋爾B核電項目正式啓動廠址適應性階段地質勘探工作，標誌着中國向英國輸出第三代核電反應堆“華龍一號”邁出關鍵性的一步。雖然如今“華龍一號”已經開始向英國這樣的老牌工業國進行技術輸出，但“華龍一號”在研發過程中有過非常曲折的歷程。
兩個兒子不聽話 只好再生一個
我國是世界上少數擁有比較完整核工業體系的國家之一。為推進核能的和平利用，上世紀七十年代，國務院做出了發展核電的決定，經過三十多年的努力，我國核電從無到有，得到了很大的發展。到“十五”結束，我國已有6個核電項目，建成和開工了11台核電機組。通過這些項目，我國形成了基本的核電科研、設計、製造、建設和運營能力，為今後的發展奠定了基礎。但與美俄法德日等各核電強國相比，投資少，規模小，產業人才大量流失，僅能維持最低的行業生存需求，基本不具備國際競爭力，不僅與國際先進水平的差距進一步拉大，甚至開始被韓國等新興核電強國超越。
期間國內也一直在投資研發新堆型。中核集團以秦山二期CNP600為基礎開發CNP1000，並希望通過借鑑了各種渠道得到的美國AP600/AP1000的最新技術和理念，開發三代核電反應堆ACP1000。廣核集團主要從大亞灣法國M310二代核電反應堆的基礎上改進出CPR1000，並希望以此為基礎開發三代核電反應堆ACPR1000。由於起點低、投資少和缺乏需求牽引，這些研發工作進展緩慢，且面臨一出生即落後的窘境。
世界各國核電裝機容量的多少，很大程度上反映了各國經濟、工業和科技的綜合實力和水平。核電與水電、火電一起構成了世界能源的三大支柱，在世界能源結構中有着重要的地位。
十五期間，中央意識到了核電應在我國未來能源結構中所處的重要地位，以及其對經濟、工業和科技的巨大拉動作用，於十五期間確定了大力發展核電的方針。發展核電要考慮核電安全，國務院要求引進當時世界先進的核電技術，並最終確定引進三代技術。之後我國核電技術開始進行國際招標，為即將開展的大批核電站的建設做準備。2004年9月份，“中國第三代核電技術依託項目招標”的標書正式發出。
當時，美國的AP1000、法國的EPR和俄羅斯的核電技術都來投標。美國西屋公司雖然開發了三代核電技術，但美國當時電力需求不足，所以並沒有開始建設三代核電站，但AP1000的技術方案已經通過美國核安全部門的嚴格審核。相對而言，法國EPR沒有經過當地核安全部門審核。俄羅斯的三代核電相對準備不足，個別方面還沒達到三代標準。那麼，應該選哪家的技術呢？
之後評標的過程持續了近兩年，這兩年還沒談到價格，只是先看哪家公司的技術可行。期間共收到了幾百箱投標資料、上百位專家參與，工作組去中南海彙報了幾十次。2006年9月，根據温家寶總理的決定，全國核行業的專家進行了大規模封閉會議，根據原核工業部常務副部長陳肇博的回憶，當時邀請了34名專家參加，其中有10名兩院院士。在兩天時間裏，與會者需隔絕所有對外的聯繫，而且要求現場發言錄音，然後把每個人的意見寫成書面形式並簽字上交。
最後的投票結果顯示，20名專家贊成AP1000(這裏面很多是院士)；10名專家認為兩個都可以(其中，有幾個選擇AP1000優先，也有幾個選擇EPR優先)；只有1人選擇EPR；還有一個人棄權，説會議提供的資料不夠，不足以做出判斷。投票結果上報後，中央政治局常委會研究後拍板：引進AP1000。
之所以會是這樣的結果，其中的主要原因是AP1000屬於革命性三代堆，EPR只能算漸進型，前者的設計理念與技術先進太多。專家們可能希望通過最先進三代核電技術的引進，力圖讓核電工業實現類似航空工業引進su27一樣的跨越式發展。
2007年10月，國務院正式批准了國家發改委上報的《核電中長期發展規劃(2005-2020年)(以下簡稱《規劃》)，這標誌着我國核電發展進入了新的階段。《規劃》提出：“我國的核電發展指導思想和方針是：統一技術路線，注重安全性和經濟性，堅持以我為主，中外合作，通過引進國外先進技術，進行消化、吸收和再創新，實現核電站工程設計、設備製造和工程建設與運營管理的自主化，形成批量建設中國自主品牌大型先進壓水堆核電站的綜合能力。”從而確立了以後國內核電技術路線統一到AP1000及其國產化型號，進而發展自主品牌的基本方針。
可惜的是，中核和廣核都不願意作為技術引進的主體承擔單位。
原因何在呢？因為中核和廣核已經為自己的新堆型研發投入了很多資源，如果成為AP1000技術引進主體承擔單位，那麼之前的投入都將前功盡棄。
最後中央也沒辦法，於是新成立了一家央企“國家核電技術有限公司”（簡稱國核技）作為國家重大科技專項“壓水堆專項”的承擔主體。
“兩個兒子都不聽話，兩邊利益都擺不平，只得再生一個兒子來執行國家決策。”回顧那段往事時，著名核專家鬱祖盛曾如此形容。
國務院佔國核技的60％的股份，中核集團、中國電力投資集團公司、中廣核和中國技術進出口總公司分別只佔10％的股份，這樣既能保證國核技超脱原有兩大核電集團的利益，真正按照中央的意圖辦事，也適當照顧到了兩大核電集團的利益，達到了最好的利益平衡，是中國核電業一次重要的體制變革。
而這個新生的國核技有三項任務：
一是通過引進AP1000技術，並實現消化吸收，全面掌握以非能動技術為標誌的第三代核電技術。
二是研究開發具有自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術，建成CAP1400示範工程。
三是形成具有國際先進水平的核電技術研發體系、先進核電試驗驗證體系、關鍵設備製造技術體系和先進核電標準體系。
AP1000自主化依託項目不順利
在以往，引進國外先進技術後將國內尚不成熟的本土技術扼殺在襁褓的例子並不少見。
不過，引進AP1000後，不僅沒有對中核和廣核的自主研發之路造成太大沖擊，反而加速了“華龍一號”的成熟。
這其中的重要原因在於中核與廣核作為國核技股東的地位，使他們完全拿到了AP1000的技轉資料，並用於發展自己的堆型，以及AP1000過於革命和超前的理念技術導致首堆建設比較曲折，給“華龍一號”發展成熟留下了充足的時間。
因為三里島事故後的近三十多年，美國沒有進行新的核電站建設，作為世界壓水堆鼻祖的西屋公司因拿不到新訂單導致經費投入不足，設計能力嚴重下滑，對新理念和新技術應用中所出現問題的解決能力也不足。
AP1000最重要的革命性創新——主泵採用屏蔽泵就是新技術導致新問題的典型。屏蔽泵已大量應用於核航母和核潛艇等軍工設施，不但適用極其嚴格的核技術出口管制，還涉及軍控，原來用於製造軍用屏蔽電機泵的成熟的材料和工藝當然不能採用。美國的屏蔽泵製造商EMD公司為向中國出口用於AP1000的屏蔽泵，必須繞過美國政府的核技術出口管制清單，開發管制清單上沒有的新材料、新工藝等，為此需要進行大量的試驗和攻關，自然耗費相當的時間和經費，迄今屏蔽泵的研發過程説明了技術攻關的難度：如屏蔽泵的飛輪原來考慮用貧化鈾，由於涉及敏感的核材料，後改用鎢合金。
屏蔽泵對於核電反應堆的安全性到底有多關鍵呢？
目前任何不用屏蔽泵的核電廠，從本質上講都不能完全抗擊福島那種全廠斷電事故。因為軸封泵需要一個高壓上充泵提供軸承密封，一旦斷電必然產生一個漏點，一回路帶有放射性的水出來，一回路壓力邊界這道最重要的安全防線立刻不保。而屏蔽泵改動密封為靜密封，徹底消除了冷卻劑泄漏隱患，大大提高了運行安全性。
同時，為了確保AP1000主泵60年安全可靠運行，西屋和製造商EMD公司制定了極為嚴格甚至苛刻的設計標準和試驗驗證標準——無論是在主泵的設計、零部件材料還是製造精度、生產工藝方面，都突破以往的通用標準，提出了最高標準的要求，並要求必須滿足包括失水試驗在內的各種苛刻的熱瞬態試驗，堪稱世界之最。這些高標準的要求給主泵的研發與製造也帶來了各種困難與挑戰，主泵之路歷盡艱辛與坎坷。
2007年至2015年，經歷首台主泵製造、首次工程和耐久試驗、產品批量製造、設計修改、第二次工程耐久試驗、再次設計修改和針對性驗證、第三次工程與耐久性試驗、設計修改和驗證性試驗等多次循環迭代過程，同時，得益於國家核安全監管部門自始至終嚴格審評和監管，使得AP1000屏蔽式主泵最終完善並固化設計。2016年三門一號機組的4台主泵全部安裝成功，2017年通過了熱態調試。
ACP1000、ACPR1000與“華龍一號”的誕生
雖然當初國家決心以後全國核電站都用AP1000，但AP1000首堆不太順利，因而也就沒有反對中核與廣核繼續研發ACP1000和ACPR1000。不過，一個國家同時發展ACP1000、ACPR1000、AP1000三種堆型，就國內有限的核電行業資源而言，這麼重複建設也太過浪費。於是，國家開始推動ACP1000和ACPR1000兩個堆型進行融合，但對中核集團和中廣核僅掛出“華龍一號”一塊牌子的表面融合方式非常不滿，進而強力推進技術融合。
ACP1000和ACPR1000兩個堆型融合談何容易，因為兩者從堆芯燃料組件數量開始就不一樣，按照誰的改了，另一方都要費很大勁進行後續設計修改。於是在合併過程中，中核和廣核又就各自提出的融合技術方案針鋒相對。最後的高級專家審評會上，中核集團以14：3的獨立專家投票結果大獲全勝而讓融合工作告一段落。雖然目前華龍還是擁有兩個不同的版本，但能做到堆芯統一還是進了一大步。
針對國家對於國內核電建設統一技術路線使用AP1000/CAP1400的基本方針，ACP1000和ACPR1000在發展過程中一直提出只用於出口。但在完成ACP1000和ACPR1000合併之後，為了推銷“華龍一號”，中核集團表示：國內沒有示範電站的話，巴基斯坦不會採用“華龍一號”，出口會受到直接影響。所以“華龍一號”就以這種非常曲線的方式在福建福清開建了。國內目前共有兩個廠址的四台“華龍一號”機組開工，分別位於福建福清和廣西防城港。前兩台是中核集團方案，後兩台是中廣核方案。
由此可見，巴基斯坦和英國的“華龍一號”其實是兩種堆型。
結語
目前，中國已經順利完成了AP1000的國產化，基於AP1000發展而來的CAP1400更是青出於藍而勝於藍。在技術先進性上，以安全性不低於AP1000為基本目標的CAP1400明顯優於部分採用AP1000設計理念的“華龍一號”。
不過，“華龍一號”也具有自己的優勢。畢竟核電是最保守的行業，任何不經充分證明的新技術都不敢輕易嘗試，而AP1000作為革命性堆型，很多新技術是比較有爭議的。因而從工程建設的角度，以二代核電反應堆漸進改進而來的“華龍一號”更成熟穩妥一些。加上媒體對之前AP1000首堆建設中問題的渲染，CAP1400也連帶受拖累，所以最近“華龍一號”更火一些。
最後，我們由衷祝願中國核電產業可以接着一帶一路的大潮，成為繼高鐵之後的又一張國家名片，並反哺軍用核工業，有力保障國家安全。
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