今年3月，《许你万家灯火》在央视一套首播，该剧讲述了中国核工业人以非凡的志气、骨气、底气，为实现“中国拥有自己的世界一流核电站”这一强国梦而努力奋斗的故事。
“这部电视剧在创作的时候来核动力院开过很多次会，了解我们研发‘华龙一号’过程中的故事，并且拍摄时也来园区取过景。我们很多同事在看这部电视剧时，都看到了自己的影子。”中国核动力研究设计院副总设计师余平感慨地说。
作为我国具有完全自主知识产权的三代核电技术，“华龙一号”的诞生，标志着我国在三代核电技术领域跻身世界前列，核电技术水平和综合实力已跻身世界第一方阵。这一“国之重器”，拥有“四川基因”。“华龙一号”的很多关键设备都在四川生产，比如DCS控制系统来自成都、“核电之芯”核燃料组件来自宜宾，带动了在川30余家企业和科研院所参与配套，产业规模超过300亿元，涉及重大装备、数字化仪控等领域。
“‘华龙一号’的研发和制造，也带动了四川高端装备制造业的升级。”核动力院产业开发高级经理李海博说。
自主研发，核心技术来自四川
位于成都的中国核动力研究设计院是“华龙一号”核心技术的诞生地。红星新闻记者在中国核动力科技馆内看到，一个等比例缩小的“华龙一号”核岛模型竖立在展厅正中央。最引人注目的便是模型正中的堆芯——它由177个燃料组件构成，体积更大，让核电机组的发电功率得到提升的同时，降低了堆芯内的线功率密度，提高了核电站的安全性。
▲“华龙一号”核岛模型“‘华龙一号’核岛模型上的‘177堆芯’就像一颗心脏。”余平指着模型向记者介绍道，“说它像心脏，一个原因是它通过管道链接着压力容器、蒸汽发生器、主泵等，像心脏通过血管连接着器官；另一个原因，它是‘华龙一号’的动力源泉，像心脏一样为核电站源源不断地提供着能量。”
余平告诉记者，此前国外核电技术的堆芯大部分采用157个燃料组件，“‘华龙一号’的核心设备、核心技术全部国产，我国也成为真正掌握自主三代核电技术的国家。”余平说，“华龙一号”采用自主设计的177堆芯，相比以往的157堆芯，堆芯体积更大。“就像一个电热水壶一样，加热面积增大了，烧同样的一壶水，电热丝的温度就可以更低一些，这进一步增加了堆芯的可控性。”
不仅如此，“华龙一号”还创造性地结合了非能动安全系统与能动安全系统，安全性达到了国际最高标准。“非能动安全系统与能动安全系统能够保证在事故情况下，72小时内不需要外部的干预，也能确保反应堆的安全。”余平说。
经济绿色，每台产值将超2000亿元
为了研发具有完全自主知识产权的三代核电技术，包括余平在内的科研人员付出了多年的心血。“就像《许你万家灯火》电视剧里演的一样，所有人都付出了巨大的努力。”余平笑着说，“所以我们很多同事看到电视剧都很激动，都看到了自己的影子。”
余平向记者分享起自己的经历。“华龙一号”全球首堆在福建福清建设时，余平在那里待了四年半。“比如在调试阶段，一旦系统开始运行，不能随便停。但是一个全新的东西首次调试肯定会出现这样那样的问题，那时候我们基本就是调试到凌晨发现问题了，就立刻开会讨论，经常开完会已经两三点了。”余平说，“不止是在福清的人，我们也经常在凌晨两三点和在成都的同事通话探讨解决方法，可以说那时候所有人都是随时待命。”
▲中国核动力研究设计院副总设计师余平辛苦的付出也得到了回报。目前，“华龙一号”国内外首批工程4台机组已经全部建成商运，福建漳州一期、海南昌江三期等“华龙一号”新建机组已经开工建设。“华龙一号”的商业运行，不仅能产生巨大的经济效益，对于改善我国能源结构、助力碳达峰、碳中和战略目标的实现意义深远。
据了解，“华龙一号”一个机组并网发电之后能够满足一个中型城市，如山西大同市的用电需求，并且每年减少耗煤530万吨，以及减少二氧化碳排放1300万吨。相当于植树2.6亿棵，覆盖面积达到300万亩，将近可以覆盖1/5个北京。
按目前市场情况测算，每台“华龙一号”机组全寿期内在国内创造产值将超过2000亿元人民币，并提供超过15万个就业岗位。另外，每出口一台“华龙一号”机组，将为我国带动相关机电产品和材料出口近200亿元。
建圈强链，带动高端装备制造业升级
技术的自主创新与示范工程建设也带动了高端装备制造业升级。据了解，“华龙一号”首批项目带动了四川30余家企业和科研院所参与配套，产业规模超过300亿元，涉及重大装备、数字化仪控等领域。
“四川有良好的核工业资源，一流的配套企业也很多，有利于实现产学研用一体化、多要素的发展。”核动力院产业开发高级经理李海博告诉记者，从中国第一代核潜艇陆上模式堆到全球领先的第三代核电技术“华龙一号”，四川在核动力产业链不断升级，产业体系不断完善，产业圈也在不断扩大。
亲身经历“华龙一号”从研发、设计到工程建设以及出口海外的李海博说：“‘华龙一号’是我们坚持‘小核心，大协作’的典型成功案例，福清5、6号机组示范工程与巴基斯坦卡拉奇2、3号机组均按计划建成，国产化率都达到了85%以上，核动力院及在川企业发挥了重要的支撑作用。”
李海博表示，“我们研究院作为技术核心单位，担当‘火车头’。比如我们需要一个新的材料、新的装备、新的工艺，就会寻找合适的企业，我们出人开展技术支持，去帮助相关单位进行技术攻关；还有就是自主开展试制，邀请相关单位参与；帮助其完善核设备生产体系完善，以此逐步推动高端装备制造业的升级。”
主管道是核电站反应堆冷却剂系统的主要承压设备之一，主管道连接反应堆压力容器、蒸汽发生器和反应堆主泵，为反应堆冷却剂提供循环通道。“最早的管道是铸造工艺，管道容易出现气孔、夹杂等缺陷，无法满足核电站60年设计寿命的要求。于是我们自主研发一体化锻造工艺，提高了管道的材料性能。”李海博说，主管道设计好后，由二重集团（德阳）重型装备股份有限公司承担制造工作。“在此之前，公司不掌握这类型的锻造工艺，但通过‘华龙一号’的研发，不仅促进了企业的产业升级，也保证了核心技术的自主化。此外，我院负责研发设计，四川宜宾负责制造的CF3燃料组件也即将实现工程化应用。”
▲核动力院产业开发高级经理李海博除了“强链”，还将“建圈”。中国核动力研究设计院在双流建设了产业园，以研究院牵头，吸引更多下游企业入驻产业园。“产业园已经建成，目前以中国核动力研究设计院为主，后期将计划引入更多配套企业，形成产业聚集，降低生产成本，也提高我们的研发、制造效率。”李海博告诉记者，核电已经开启批量化建设，核动力院实施“科技、产业双轮驱动”的发展战略，7台机组在建，10余台机组在筹建，“我们将结合示范工程经验反馈与技术进步的契机，推进标准化设计、集约化采购、规范化商务、数字化平台建设，加快推进产业的结构调整与优化升级，推进建成更多的国之重器‘华龙一号’，也推动更多的核电装备落户四川。”
红星新闻记者 彭惊 摄影记者 王勤
编辑 于曼歌
“掌”握科技鲜闻 （微信搜索techsina或扫描左侧二维码关注）
