从“总体并跑”迈向“全面并跑、局部领跑”

华龙一号 2.0 版，究竟强在哪儿？

中核集团庄河核电项目厂区效果图。 中核集团供图

□四川日报全媒体记者 宁宁

　　近期，浙江金七门核电二期、广东太平岭核电三期等8台机组获国家核准，其中6台机组采用了华龙一号技术，浙江金七门核电二期、广东太平岭核电三期也被确定为华龙一号2.0版示范项目。
　　华龙一号是我国完全自主知识产权的百万千瓦级三代压水堆核电技术，被誉为“国家名片”。在华龙一号1.0版基础上，我国核电科研团队坚持自主创新与整体协同，完成了华龙一号整体技术升级研发，推出华龙一号2.0版“三代加”先进压水堆核电技术，标志着我国核电从“总体并跑”迈向“全面并跑、局部领跑”。
　　采用“三代加”技术的华龙一号2.0版，究竟强在哪儿？近日，记者前往中核集团核动力院进行了解。

为何升级 经济性还有优化空间
　　要回答这个问题，得回到华龙一号研发设计之初。
　　2011年福岛核事故后，全球核电陷入停滞。当时，代表中核集团自主核电最高水平的CP1000项目，也被打上“不再开工”的标签。
　　但努力并没有停止。经过一年多奔走，中核集团启动核电技术重点科技专项，重新布局研发。最终中核集团确定以ACP1000作为新型号——在CP1000基础上增加了更先进、更严苛的多项安全措施，这就是今天的华龙一号1.0版。在核动力院华龙一号2.0示范工程金七门核电二期项目总师张渝看来，这一技术是在更明确的要求下诞生的，回应了行业呼声，适应了市场要求，“与国外三代核电安全性处于同一水平，使我国核电实现‘总体并跑’。”
　　数据给出有力回应：截至目前，在国内外，华龙一号已有12台机组投入商业运行，另有35台核准在建，机组总数稳居全球三代核电首位，技术成熟性已在规模化、批量化建设中得到充分验证。
　　既然1.0版表现优异，为何还要升级到2.0版？“1.0版运行整体反馈不错，但也有需要持续提升的地方。”张渝表示，核电厂的经济性与安全性是重要考量，设计人员发现造价还有压缩空间，因此需要持续升级。而2.0版的核心设计理念正是在保证安全性的前提下，进一步简化设计，提高经济性。今年7月，2.0版获得国家核准。

强在何处 实现安全经济双向提升
　　那么，2.0版“三代加”技术，具体强在哪儿？
　　安全性更强，能动与非能动安全系统均得到优化。张渝介绍，核电厂是通过一系列安全链条来保障安全的，手段之一就是能动设备。以泵为例，如果反应堆发生泄漏，泵就能不断把水打进去填补缺口。但这需要供电设备驱动，而且一系列设备都需达到安全级，设计起来十分复杂，“此外，用泵注水虽然精准，但不能根据注入情况自动调节，需要操作员干预，可以说，前期投入很大。”
　　如何优化？设计人员想到了非能动方式，也就是依靠大自然的力量来设计安全系统。“如液位差、密度差、蓄压等手段驱动流体运动来处理事故。”张渝解释，非能动系统注水时，可根据事故实际情况调整注水量，从而减少对操作员的依赖，让操作员有更充裕的时间甄别事故、做出决策。同时，相关支持系统设备得到简化，造价也进一步下降。另外，设计团队还对核电厂中连接一回路与二回路的重要设备——蒸汽发生器进行设计优化，增加了轴流预热器，换热效率更高，汽轮机出力更大。
　　还有一些“看不见的东西”，也进行了升级。比如，更先进的堆芯保护。
　　以前，1.0版对堆芯的保护，主要通过对反应堆进出口温差的监测来实现；而2.0版在堆芯中加入了先进的探测装置，能更精准监测堆芯状态，在保证安全的同时，提高反应堆运行灵活性。“这就好比感冒了，1.0版能让人知道症状，2.0版能让人知道到底是什么病毒。”张渝说。
　　此外，2.0版示范项目还将全面使用中核集团自主研制的燃料组件，打通从源头创新到产业落地的全链条，构建核燃料自主化完整产业生态，进一步提高供应链安全性。
　　这些技术的突破，标志着我国核电从“总体并跑”迈向“全面并跑、局部领跑”。

难在何方 标准软件自主突围
　　华龙一号2.0版的诞生绝非易事。首先是要求全面使用中国标准、中国软件。
　　提到标准制定，张渝直言不简单。2000年左右，国家着手建立统一的核电标准。经过数年发展，形成了一套完整的核电设计与制造标准。标准的“主干”有了，但更多细节还需打磨。“2.0版正是承担了这一任务，要在实践中不断发展完善。”张渝说。
　　同样“道路坎坷”的还有软件。此前，国产软件在核电设计中已有应用，但整体上尚未形成体系。从2010年开始，中核集团牵头推动核电软件成体系开发，采取“三步走”策略，从搭框架、设计核心程序等着手，经过10余年探索研发，建立起完整的国产软件体系。“这次2.0版示范项目会全面应用完整配套的自主软件。”张渝表示，不过，现在说“轻舟已过万重山”还为时尚早，未来还有很多问题需要解决。
　　记者了解到，目前华龙一号2.0版示范项目正在制造端和设计端双线并行，主设备已下单生产，安全分析报告也已提交，正争分夺秒全力推进。不久的将来，我们将见证第一度电从华龙一号2.0版示范项目发出。