位於福建省福清市東南沿海的岐尾山上，分佈著6座被稱為“核島”的巨型建築物，那是中核集團福建福清核電有限公司的1至6號機組、核電站發電的關鍵設施。其中，5號機組自2015年5月7日正式開工建設以來，一直吸引著全世界的目光——我國自主三代核電技術“華龍一號”全球首堆示範工程就在這裡。4月底剛剛完成冷態功能試驗的工作人員，目前正在緊張準備著熱態試驗。按照計劃，“華龍一號”全球首堆福清核電5號機組有望在明年內正式併網發電，成為全球首個如期建成的第三代核電項目。核能作為人類寄予厚望的高效清潔能源，為全球碳減排作出了重要貢獻。1985年開工、1991年建成投用的秦山核電站，終結了中國無核電的歷史。如今，我國大部分核電站使用的都是二代或二代改進型核電技術。作為走向世界的“國家名片”之一，“華龍一號”是我國具有完整自主知識產權的第三代核電技術，是中國核電人用創新鑄就的國之重器。“華龍一號”有哪些獨特設計，施工進度為何能保持按期甚至提前實現，背後又有哪些故事？帶著問題，記者走進“華龍一號”示範工程施工現場，一探究竟。

“華龍一號”首堆福清核電5號機組施工現場。過東海 攝

技術創新：從受制於人到自主研發

從福清市區出發，向南一小時車程，就到了福建福清核電有限公司的廠區。這裡依山傍海，擁有建設核電站得天獨厚的地理條件。

同行的福清核電設計管理處工程師郝祿祿告訴記者，福清核電的1至4號機組採用二代改進型成熟核電技術，目前已投入商業運行；5號和6號機組採用“華龍一號”技術，分別於2015年5月和12月開工建設。全面建成投產後，福清核電的總裝機容量將達到665.6萬千瓦，年發電量約500億千瓦時，將成為國內最大核電基地。

在廠區的沙盤模型前，記者看到，1至4號機組兩兩成組，而5號和6號機組則單獨成列，這個細節也顯示出“華龍一號”的與眾不同。單堆佈置的形式更好地實現了實體隔離，同時也讓核電站在廠址選擇、電力需求、投資成本等方面更具靈活性和適應性。

為了更直觀深入瞭解，福清核電專門製作了“1:12”比例的“華龍一號”模型。現場工作人員向記者講解了運行原理：“反應堆設有三個迴路。一回路利用核裂變產生熱量；經過熱傳遞，在二回路中將水汽化為水蒸氣，直接用於帶動汽輪發電機發電；三迴路利用海水帶走運行期間的熱量，起到冷卻的作用，最終排入海中。”

據介紹，各個迴路獨立運行，放射性物質被有效地控制在一回路中，三迴路則輔助有幾千米長的排水管道，在與周圍環境進行充分熱交換後才會排入海中，不會對海洋生物造成明顯影響。

而且，核反應堆裡核燃料鈾濃度僅為3%左右。就像白酒能夠點燃、啤酒無法點燃一樣，核電廠不可能發生核爆炸。經過科學測算，人在核電站工作一年接受到的輻射量，只相當於拍一次X光受到的輻射量。

有了初步印象，記者一行換上工裝、戴上安全帽，跟隨工作人員來到福清核電5號機組施工現場。與常規電廠不同，核電站出入管理非常嚴格——要進入核島內部，至少要通過兩道需要刷卡的大門，主控室更是守備森嚴。

“現在我們通過的圓形大門是設備閘門，安全殼上最大的通道，主要用於設備進出。再過一段時間這裡就會封閉。”福清核電工程管理處工程師曹鍾引告訴記者。

5號機組廠房地上高73米，地下深12.5米，相當於一座30層的高樓。“華龍一號”示範工程建設團隊正緊張有序地忙碌著。核島內部，幾個巨大的鐵罐映入眼簾。曹鍾引介紹：“這些設備是連接反應堆一回路的蒸汽發生器，在核島主設備中體積最大、造價最高，也被稱為‘核電之肺’。”

記者瞭解到，包括蒸汽發生器在內，“華龍一號”的關鍵設備均為自主研發，具有完整自主知識產權。而在上世紀90年代，我國核電站基本依靠國外引進，核電技術究竟應該買進還是自建，一時間眾說紛紜。

“堆芯如果受制於外國，自主核電就無從談起。”中國核動力研究設計院的專家團隊經過大量論證，在國外通用的157組堆芯基礎上，每邊增加5組元件，4邊共增加20組元件，形成177組堆芯的創新設計。

“177組堆芯”是我國三代核電區別於國外技術的最主要特點。這也使得堆芯換料週期由通常的12個月延長至18個月，將電廠可利用率提高至90%以上。

“華龍一號”反應堆一回路總設計師劉昌文接受記者採訪表示，由於堆芯結構發生變化，一系列主要設備都需要重新設計。他們又瞄準核電壽命要求，改進了壓力容器設計，使核電站能夠運行60年之久。

從基本概念形成，到一系列重大設計改進課題的研發、試驗、驗證和攻克，再到工程方案的優化和完善，“華龍一號”技術研發走過了近20年曆程。

“華龍一號”剖面模型。（資料圖片）

安全設計：能抗強地震海嘯和飛機撞擊

核電安全至關重要，稍有差池便是“一失萬無”。提高安全性是中國核電工程有限公司總工程師、“華龍一號”總設計師邢繼自研發伊始就定下的首要目標。

“在核電站建設投資上，一半的投資不是用來發電，而是用來保證核安全。”在邢繼看來，如果沒有較真的精神，就不可能有現在的“華龍一號”。

2011年日本福島核事故後，中核集團按照“縱深防禦”的設計原則，提出“華龍一號”在“177組堆芯”概念基礎上，增加了能動與非能動相結合、雙層安全殼等安全措施。

郝祿祿告訴記者，能動系統需要外部電源驅動，在核電站偏離正常時，能高效可靠地糾正偏離；非能動系統利用自然循環、重力、化學反應等自然現象，在無需電源支持的情況下仍能保證反應堆安全。

“地震引發海嘯，導致廠房水淹與長時間全廠斷電時造成日本福島核事故的主因。我們的技術採用‘能動+非能動’雙保險，可有效應對動力源喪失，大幅提高安全性。”郝祿祿說，“華龍一號”的總體安全水平達到甚至超過了世界現有先進核電機組的水平。

“華龍一號”應對臺風、地震、海嘯等自然災害的應對能力如何？郝祿祿表示，“華龍一號”設計上將抗震等級由0.2G提高到0.3G，其整個強度設計和保護設計採用了雙層安全殼，較以前的堆型更加安全可靠。它可以抵禦9級烈度的地震和商用大型飛機的撞擊。

此外，福清核電站址三面環海，但都是淺海，不存在造成福島核事故海嘯的天然條件，而且排水設施完備，可及時排水、排洪，從選址的角度已經充分考慮到海嘯影響的問題。

針對福島核事故的弊端，“華龍一號”還改進延長反應堆操縱員不干預的時間。萬一發生事故，通過系統自身的作用也能讓反應堆處在安全狀態，避免人為操作失誤。另外，還增加了移動消防水泵、移動柴油發電機等應急設施。

目前，“華龍一號”各項性能指標均達到國際先進水平，並已通過了國家核安全局評審，以及國際能源機構和多家外國權威機構的安全評估。

工作人員在“華龍一號”主控室調試設備。（福清核電供圖）

管理模式：黨建與生產經營深度融合

此前，不論國內、國際，三代核電技術首堆建設工程都存在不同程度的拖期。而福清核電5號機組建設的工程節點均“按期或提前實現”，工程安全和質量處於良好受控狀態。

有望打破首堆必拖“魔咒”的“法寶”之一，就是福清核電創新的管理模式。

據統計，“華龍一號”機組設備共計6萬多臺套，生產、設備、組裝涉及全國共5300多家企業，近20萬人先後參與了項目研製和建設。

“沒有嚴格的管理體制和過硬的技術團隊，就不會有‘華龍一號’的按期完工。”曹鍾引表示，工程安全至關重要，每一道工序都需要反覆推敲；工程細節錯綜龐雜，每一支團隊都需要嚴格按照流程作業。

自2018年以來，隨著“華龍一號”示範工程各項工作進入攻堅期，現場工作密度和強度、工程管理人員和一線施工人員面臨的挑戰和壓力日益增加，各單位之間也因短期的目標和利益訴求不一致存在著不同程度的分歧。

為此，福清核電現場各參建單位組織成立了“華龍一號”示範工程黨建工作聯合委員會，推動黨建工作與生產經營深度融合，最大限度地激發和調動大家幹事創業的積極性、主動性和創造性，保障“華龍一號”示範工程建設。

為了將黨建聯建工作更好地貼近一線、貼近工程，聯合委員會引導全體黨員開展了“崗、區、隊”創建活動，圍繞示範工程重大節點和關鍵任務建立了黨員示範崗、責任區、先鋒隊等150多個，相繼解決包括5號機500KV倒送電、6號核島內穹頂施工等重大項目攻克。

“在5號機組冷試工作中，‘華龍一號’冷試先鋒隊專項小組，積極整合內外部資源，用23天高效消缺，先後進行3次嚴格演練，在極其艱苦的條件下按期完成了從核迴路沖洗到冷試的所有工作。”曹鍾引說。

據介紹，福清核電5號機組目前所有主設備均就位核島，預計2020年併網發電，6號機組預計2021年併網發電。

華龍“出海”：展示核電“中國動力”

資料顯示，“華龍一號”共獲得700餘件專利和100餘項軟件著作權，覆蓋了設計技術、專用設計軟件、燃料技術、運行維護技術等眾多領域，是目前國內唯一能獨立出口的三代核電機型。

在海外，巴基斯坦是中國自主三代核電技術“華龍一號”落地海外的第一站，已結出豐碩果實。巴基斯坦卡拉奇核電項目2號和3號機組分別於2015年8月和2016年6月開工建設，目前正處於安裝高峰，部分系統逐步進入調試階段。

除了巴基斯坦，我國還與英國、埃及、巴西、沙特、阿爾及利亞、蘇丹、加納、馬來西亞等近20個國家達成了合作意向。去年11月15日，“華龍一號”在英國通用設計審查第二階段已經完成，正式進入第三階段審查。

“從目前我們在國際上已經出口的核電機組來看，每一臺核電機組直接帶動的產值，相當於30萬輛汽車的出口價值。”福清核電給出的數據對比，凸顯了我國發展自主核電技術的必要性。

與穩步推進核電“走出去”同步的，是我國相關裝備製造業水平的提升。反應堆壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件等核心裝備都具有很高的國產化率，保證了“華龍一號”的安全性、先進性、成熟性與經濟性。

根據國際原子能機構統計，到2030年前全球將新建機組約300臺，“一帶一路”國家和周邊國家將佔到新建機組數的約80%。

作為中國在國際核電舞臺的靚麗名片，“華龍一號”將以更高的標準、更優的質量，服務全球核電市場。（中國紀檢監察報記者 姜永斌 陳金來 楊心怡 通訊員 林雪梅）

中國核電未來可期

核電被公認為目前唯一可以大規模替代化石燃料的清潔高效低碳能源。2018年，全球10%的電力供應來自核電。在無排放電力中，核電約佔近三分之一。

數據最有說服力。2018年，我國商運核電機組累計發電2865.11億千瓦時，與燃煤發電相比，相當於減少燃燒標準煤8824.54萬噸，減少排放二氧化碳23120.29萬噸，減少排放二氧化硫75.01萬噸，減少排放氮氧化物65.30萬噸。

可以說，核能已成為我國清潔低碳、安全高效的現代能源體系的重要組成部分，是未來確保國家能源供應安全、優化能源結構的必然選擇，也是積極應對氣候變化、兌現減排承諾和綠色低碳發展的重要選擇。

自上世紀90年代起，美國、俄羅斯、歐洲、韓國、日本等主要核電國家均發展了三代核電技術。截至今年6月，已實現部署的三代核電技術型號有7種，已經建成的三代核電機組有12臺；在建34臺，約佔全球在建機組數的三分之二。三代核電已成為全球核電產業發展的技術主流，也將是未來數十年內核電建設的主力技術。

我國自主百萬千瓦級核電技術研發，從CNP1000型號起步到“華龍一號”，經歷了近20年的技術研發歷程。

“華龍一號”堆型的安全性表現在多個方面：反應堆採用177組堆芯，不僅使發電功率得到提升，也降低了堆芯線功率密度，提高了安全性；採用單堆佈置，優化了核島廠房佈置，更好地實現了實體隔離；採用雙層安全殼，增大一倍的自由容積能夠有效保障放射性物質洩漏概率；創新性地採用了“能動和非能動”相結合的安全系統，為核電安全運行提供多層安全保障。

《中國核能發展報告2019》顯示，2018年中國核電發電量約佔全國累計發電量的4.22%。雖然比2017年上升了15.78%，但遠不及世界10%的平均水平，更不及歐美國家。

我國“十三五”規劃對2020年核電發展提出了在運5800萬千瓦、在建3000萬千瓦的目標。隨著三代核電技術的研發和投入使用，“華龍一號”首堆使用的堆芯損壞概率、大量放射性釋放概率等指標均達到了世界領先水平，我國核電站的安全性將顯著提升。（亦維）