科工力量：我们实地探访“华龙一号” 终于捋清了复杂的中国三代核电

【文/科工力量专栏作者 程小康】

笔者近期有幸受到中核集团邀请，探访“华龙一号”，参与“强核铸梦活动”，见证我国核电事业的发展与成就。

与俄、法、韩等国家有所不同，**我国的核电呈现“三巨头”竞争的局面，分别是：中核集团、中广核集团、国家电投。**在这三家集团中，中核集团算是“老大哥”，“血统”纯正，历史沿革最久，科研实力基础雄厚。相比中核集团，中广核集团和国家电投的实力就相对较弱。

科工力量实地探访福建省福清市的中核集团三代核电“华龙一号”

中核集团“自断一臂”  放手728研究院

**中核集团的历史可以追溯到新中国成立之初，它的军工基因是非常明显的。**1956年，中国建机械工业部，主管核工业的建设与发展，不久，第三机械工业部改名第二机械工业部。在1978年之前，“二机部”为我国“两弹一艇（原子弹、氢弹、核潜艇）”等重大工程做出了重大贡献。改革开放后，原来的“二机部”改名核工业部，核技术向民用调整，后来，核工业部改组为核工业总公司。中核集团就是沿着这条历史路线一步步走过来的。

中广核集团的成立与改革开放之初“引进外资”密切相关。1982年，国务院采用法国核电技术建设大亚湾核电站，总投资高达40亿美元，为解决资金问题，中广核投资有限公司和香港核电投资公司合作，成立广东核电合营有限公司，并计划将电力大部分提供给香港，换取外汇。1994年，大亚湾运营前期，国务院决定将核电站产生的利润用作广东地区后续核电站建设，并组建成立中国广东核电集团（后来更名为中国广核核电集团）。

国家电投的成立，实际上是中国电力投资有限公司和国家核电技术公司合并的结果。而国家核电技术公司算是原有核电版图的一个变数。在21世纪初，我国计划发展第三代核电技术，并提出“采用世界先进技术，统一技术路线”。到2003年下半年，中国成立国家核电自主化领导小组，全面启动三代核电技术招标。其后选中美国西屋公司设计的AP1000技术，并为此成立国家核电技术公司，负责AP1000的引进、消化、吸收、再创新工作。

实际上，国家核电技术公司成立最重要的一环是将**上海核工程研设计究院（也就是大名鼎鼎的728研究院）**整体划入进新公司。要知道，在此之前，728研究院是中核集团旗下非常重要的核技术研究机构，在国际上都非常有名，将其划入国家核电技术公司，相当于要中核集团“自断一臂”，中核集团自己也不情愿。我们所熟知的秦山核电站，就有728研究院很大的功劳，实际上，现在秦山核电站的重要的维护工作，还是得靠728研究院，虽然它已经不在中核集团旗下。

在当年引进美国的AP1000时，专家公认该项技术是最为先进的第三代核电技术，美国当时愿意将AP1000技术卖给我们，是因为美国已经很多年没有建设核电站，虽然它的技术理念先进，但是依然停留在图纸上，此时的中国需要先进的三代核技术，所以“一拍即合”，美国需要将技术变为现实核电站，中国恰好有三代核电的需求，所以美国将技术卖给中国，并且协助我国建立三代核电。

“华龙一号”目前是为公众所熟悉的三代核电，但实际上，AP1000的引进是作为国家科技重大专项的，这才是三代核电的“领头羊”。

“华龙一号”按一定比例缩小的模型

中国三代核电技术哪家强

**核电是第几代，怎么区别呢？**一个指标是发生大规模发射性泄露的指标，另一个就是熔堆的可能性（反应堆损坏，熔化），以此区别几代。安全性能增高，就提升一级，跟堆型（压水堆、重水堆）没关系。

中国三代核技术“三巨头”都在发展，分别是前面所说的中核集团，中广核集团，国电投（国电投的三代核技术是由之前的国核技公司研究的AP1000过渡过来的）。不过，我们听到中国三代核电只和两个名词相关，“华龙一号”和“AP1000”。

小结一下，“华龙一号”是中核集团和中广核集团三代核电的一个技术融合的结果。“AP1000”是国家核电技术公司引进消化的美国三代核电技术。

中核集团的“华龙一号”建设工地现场位于福建福清，是在建的三代核电站机组

秦山核电站一号机组内部结构，仅供参考

**为什么中核集团和中广核集团的三代核电都叫“华龙一号”？**这就要追溯两家公司的历史了。

就如我们前面所说，中核集团是核电领域“血统纯正”的老大哥，从建国时期建立的第二机械工业部，专注于核军用，到改革开放之后转向核民用，中核集团与这条路线一脉相承。中广核集团是1994年成立的，专注于核电站建设。两者在上世纪90年代末都开始了三代核电技术的研究。

因为中核集团和中广核集团相互独立，所以他们分别发展了自己的一套第三代核技术，但是核电的技术参数等方面的统一是非常重要的，相互竞争不但不利于中国核电的出口，而且使得国家利益受损。所以在2014年，由国家能源局相关部门出面，推动两家三代核电技术的融合，进行技术统一。而且为进一步促进融合三代核电，两家在后来同时出资成立华龙国际公司。

不过，在和现场工程师交流的过程中，他们表示，中核集团和中广核集团所用的“华龙一号”技术还是有区别的，因为两家公司都把各自的技术融合进去，也保留了一些自己的东西。两家各自的“华龙一号”技术原理基本一样，更多的是在一些细节方面的区别，比如在安全措施方面。

科工力量团队实际探访“华龙一号”建设平台

以日本福岛核电站为例，其发生事故很重要的原因就是安全措施预备不足。福岛海啸发生后，核电站全场断电，反应堆里面的热量带不出去。核电站不是电一停，反应堆就“熄火”了，就像做了一锅饭，火停了，里面的热量还在，而且放射性物质更不一样，它本身会产生衰变，衰变过程中产生热量，此过程中需要冷却的水，进行循环，把热量带出去。因为断电，福岛核电站就丧失了整套系统，所以三代核电站吸取到的经验是“非能动（没电的时候，也能将反应堆热量带出来）”安全设计。

在“非能动”方面，华龙一号在反应堆上面设置大水池，一旦断电时，可以通过阀门将水放下来，物理上冷水是往下走，热水往上走，它会形成一个自然循环，不断把热量带走，这就是三代里面采用的最新的技术。但这里面，中核集团与中广核集团的“华龙一号”还是存在区别，中核集团是“能动+非能动”，中广核集团主要是“非能动”，吸收了不少法国的经验，做了“加法”，添加了一些其他安全措施。相关业内人士表示，中核集团的“华龙一号”技术功底更深厚，因为中国核技术的研发力量主要还是集中在中核集团。而且之前大家都说中国的核电技术是万国牌，有美国的、法国的、俄罗斯的、加拿大的，实际上“万国牌”成为了中国核电的财富，将各个国家的技术都搞懂了，我们实际上融会贯通，把好的东西都吸收过来了。

**在中核与广核两家都在发展自己的东西时，国家希望两家的三代核电技术联合，不要各搞各的，在国际上项目竞争，都是中央企业，要形成合力。**技术融合后，现在可以看做“一个华龙”，根据用户需求，进行组合搭配，各种模式都放在这，用户需要我就给你提供，就跟汽车配置一样，一种车型，有好几种配置，需要什么我就给你配什么。

“华龙一号”是基于之前引进的法国M310技术上进行改进的型号，所以整体的设计制造时间周期比AP1000更短，但是真正从技术的角度来讲，AP1000的技术更为先进，而“华龙一号”更像是中核集团和中广核集团推出的面向市场的公司“产品”，它并不是中国重大科技专项成果。由于AP1000是一种先进的设计理念，很多技术之前还没有得到实际的验证，所以国家核电技术的消化吸收在时间上出现延期。这就给了“华龙一号”率先出场的机会。

2003年初，随着中国经济重上快车道，能源短缺成为大问题，中央高层决定重启核电建设。考虑到此前国内核电建设中存在多头引进，技术路线、技术标准不统一，自主化、国产化进展迟缓，与国外先进水平的差距逐渐拉大等问题，决策层确定了未来核电建设“采用先进技术、统一技术路线、推进核电发展”的方针。经过投标审核，专家认为美国西屋公司的AP1000是最为先进的三代核电技术。

一种核电技术能够使用，要经过很严格的评审制度，AP1000也获得了相关监管机构的认可，但是对于“首堆”，其过程中有很多东西需要摸索固化。中国前三十年在核电的建设和研究一直没有间断过，“华龙一号”是在此基础上研制的。但美国的西屋公司，虽然三代核电技术先进，但在美国国内没有建立可验证技术的示范项目。因为美国在之前已经多年没有核电项目，所以愿意将AP1000技术卖给中国。

上海核工程研究设计院的前身是“728”研究院

但是引进美国的技术，达到自主控制还是很难，这就相当于外国人做个电视机，我们再买回来，拆解后，学习怎么制造。核电站建设是一个系统非常复杂的过程，哪个地方做得不对，就难以通过审核。消化吸收后，设备制造的技术参数达不到，也不行。所以AP1000技术的消化吸收是一个较为艰辛的过程。

目前已知的是华龙一号具有“能动+非能动”、双层安全壳（可以防止大飞机的撞击）等设计特点。AP1000以非能动为主打亮点，采用美国西屋公司技术，有先进的灰棒控制系统，可机械补偿反应性，减少废硼水产生，其整体特点是在设计上“做减法”。

AP1000的设计模型介绍展示平台

有一种观点认为：**系统设计越复杂，能够出故障的位点就越多，操作人员可能失误的情况也越多，简单有时和安全稳定存在正相关关系。**AP1000更加简洁，就是基于这样的思路进行设计。

但还有另一种观点认为，基于不同的设计理念，目前存在不同偏好的三代核电站。核电二代、三代是通过安全性来区分，目前的三代核电在安全性上都高于二代核电。至于三代核电之间的优劣，目前没有统一说法。

核电“三巨头”合并难以实现

国内的三代核电技术的竞争，实际上也反映了核电“三巨头”之间的利益竞争，其实在早些年，有些业内专家建议将中国核电合并为一家公司，但是不具有实际可操作性，影响面较大。不过，可以从国际上核电技术较强的国家，吸取核电管理运营经验。

像俄罗斯、法国和韩国，他们的核电都属于垄断经营，以俄罗斯为例，它的核电经营最大特点在于，两大竞争者归属于同一集团，独立作业却共享方案。不同于国外，国内核电企业围绕着核电技术路线展开竞争，在三代核电发展上尤为如此，几乎成为“三足鼎立”的局面，虽然在相关部门的推动融合下，局面有所好转。

对于俄罗斯，它的三代核电主力堆型AES-2006与“华龙一号”情况有点类似，属于一种堆型，两种方案，仅仅在安全系统设计方面各有特色。但是俄罗斯模式与华龙一号最大的不同在于，俄罗斯的莫斯科设计院与圣彼得堡设计院同属于俄罗斯核工业集团。作为一家集团，可以在总部的协调下，方案和技术共享，甚至参与对方设计的核电站建设。在招标方面，俄罗斯核工业集团先根据要建的核电项目进行内部招标，招标结束后把两个设计院的方案互换，并告诉失败的一方，为什么不采用它的方案，和赢标相比，他输在什么地方，然后在项目建设上让失败的一方派出部分设计人员参与。这既保证了赢标的“吃肉”，而输标的也可以“喝汤”。

在技术上融合“万国牌”的同时，各国核电发展模式中的成功之处，或许也值得中国进一步借鉴和吸收。

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