CAP1400：讓中國核電「走出去」

非能動堆芯冷卻系統綜合性能試驗設施 受訪者供圖

全國政協委員、中核集團董事長王壽君3月3日表示，中核集團與巴基斯坦、阿根廷、沙特、美國、迦納等國的核電合作已取得一系列新進展，中國核電正在健步「走出去」。

中國核電之所以能夠走出國門，緣於核電技術的飛速發展。

自2008年國務院常務會議審查通過《大型先進壓水堆核電站重大專項總體實施方案》，到現在正好10個年頭。壓水堆國家科技重大專項總設計師、上海核工程研究設計院院長鄭明光在接受科技日報記者採訪時表示，大型先進壓水堆示範工程安全審查已在2016年通過，雖然開工時間還沒有定，但是技術、裝備、安全等各個方面的開工條件已完全具備。

CAP1400壓水堆示範工程項目被認為是集創新型國家科技成果之大成的標誌性工程。下一步，如果能順利進入工程階段並最終實現併網發電，許多領域將由此獲益。鄭明光表示，該工程能提供大量電能，服務缺電地區，對保障能源安全、實現低碳環保發揮重要作用；另一方面隨著項目的進一步推進，還將推動高端裝備製造業能力水平的提升。這其中的影響是巨大的，未來人們能看到的不僅是中國核電要走出去，還要由此帶動中國裝備製造業走出去。

10年前，我國幾經周折求購了美國西屋公司的AP1000核電技術。CAP1400的定位就是在引進消化吸收AP1000的基礎上，實現再創新、自主知識產權和獨立出口權。到今天，這些當初設立的、面臨巨大挑戰的目標基本實現。

中國核電形成面向未來的技術發展能力

10年前，與美國簽下合同、引進AP1000的時候，核電界的老人們最擔心的是我國的基礎水平跟先進技術之間的「橫溝」太大，擔心是否能完整實現技術復現並創新開發出屬於中國的非能動核電先進型號。

「如果說這些年我們最大的變化是什麼？那就是我們更自信了。」鄭明光說。

經過10年的努力，在AP1000技術的基礎上，經過產學研協同，我國200多家科研院所、大學、裝備製造業等2萬多人經過消化、吸收、再創新，成功研發了功率更大、安全性更高的大型先進非能動核電型號——CAP1400，成為我國真正具有自主知識產權和獨立出口權的三代核電技術。

讓鄭明光更為信心滿滿的是，經過10年攻關，技術團隊系統、完整地掌握了CAP1400關鍵設計技術及關鍵設備設計技術。同時，專項的實施構建起了一個完整的設計研發體系和協同創新體系，包括完整的設計分析體系、設計軟體體系、設計標準體系、試驗驗證體系、安全審評支持體系等，支撐CAP1400成為擁有完全自主知識產權與國家競爭力的核電型號，讓中國核電形成面向未來的技術發展能力，為後續高質量、高水平、可持續、自主化發展提供了基礎。這被認為是在一項項科研創新成果之外，重大專項技術攻關最寶貴的財富。

推進核動力技術應用於多個領域

官方數據顯示，CAP1400項目突破了國產化標準設計、型號設計、試驗驗證、核電站安全評價、主設備消化吸收、關鍵設備超大鍛件研製、安全殼製造、核島建造安裝等10項關鍵核心技術。截至2017年底，已形成知識產權3492項，其中發明專利700項，獲得中國授權專利1109項（其中發明專利250項），各類標準751份，形成新產品、新工藝、新材料、新裝置等293項，新建43個試驗台架，實現了我國三代核電技術研發、工程設計、設備製造、試驗驗證的自主化。鄭明光表示，這是多年來技術攻關的成果，這些突破和積累正是他和整個團隊信心的源泉。

核電項目最重要的是什麼？安全性和經濟性，CAP1400正是「奔著這個去的」。CAP1400設計上滿足國際最高安全標準，安全上經過完整充分的試驗驗證與安全審評，在多層防禦的基礎上系統性地應用非能動和簡化理念，充分考慮日本福島核事故後的經驗反饋，從設計、工程措施和管理上預防設備疲勞、人因、環境條件變化帶來的風險，確保安全。經濟上，首兩台機組每千瓦造價為2300美元，批量化後造價至少再降低10%，這一價格讓CAP1400「走出去」的競爭力進一步提升。

未來CAP1400的發展，將毋庸置疑地推動我國先進非能動核電技術的發展，更重要的是會推動核動力技術在軍民融合、空間技術、城市供熱、海上供淡水供電等多種領域的應用。

裝備國產化為「出海」奠定基礎

2017年12月，隨著由上海核工院、國核自儀共同實施的壓水堆重大專項「核電泵、閥、電氣設備及測量儀錶研製」通過預驗收，三代核電全部關鍵設備及材料基本實現國產化及自主化。

不少核電領域的專家都清楚，我國核電產業受制於人的「卡脖子」問題，存在於研發、設計、製造等各個領域。而其中，受材料和生產水平之限，裝備無法實現國產化成為最大的瓶頸。早年間，圈裡人都知道鄭明光和他的團隊面臨的壓力真不小，基礎理論薄弱、人才體系不全、材料裝備水平跟不上、知識產權壁壘處處存在等等，但最大的壓力卻是一個設備設計出來後找不到能生產的廠家。

這其中蒸汽發生器690U型管的研發生產就格外艱難，國外把相關的研究數據、關鍵工藝視為核心技術，對我國實行嚴格封鎖。項目組最早想去法國採購，多次嘗試都未能成功。後來，乾脆橫下心來自己做。一家能生產還不夠，要幾家都能做才行。為降低設備研製風險同時培育良性的競爭氛圍，CAP1400在研發設計的同時開展設備研製及國產化——對一些關鍵設備都安排兩到三家廠家進行培育，對特別重要的設備如主泵甚至採用兩條技術路線並行的策略，藉助於專項的支持，國內相關製造企業完成了從不會到會、從二代到三代的蛻變，裝備製造能力實現了整體跨越。

中國一重原副總裁王寶忠說：「核電重大專項在實施過程中，將設計創新與裝備製造相結合，使具有完全自主知識產權的CAP1400壓力容器實現了設計結構創新化、鍛件製造一體化、焊接及檢測自動化的目標，鍛件製造技術達到了國際領先水平，為核電裝備走出去奠定了堅實的基礎。」（李 艷）

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