“华龙一号”为何能在英国安家

姚明勤

据媒体报道，2015年10月21日，中国广核集团与法国电力集团在伦敦正式签订英国新建核电项目的投资协议，中法将共同投资兴建英国核电项目，其中英国某核电项目拟采用中国自主三代核电技术“华龙一号”。中广核董事长介绍说，“华龙一号”以其安全性和经济性，目前已引起多个国家的强烈兴趣，英国核电项目的落地将对“华龙一号”开拓国际核电市场产生良好的示范效应。

“华龙一号”是由中国两大核电企业中国核工业集团公司和中国广核集团在我国30余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上，根据日本福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求研发出的百万千瓦级压水堆核电技术。中国由核电大国向核电强国的转变，一个重要标志是拥有自主知识产权的核电技术，并实现“走出去”。中国政府对核电“走出去”高度重视，在2013年中央经济工作会议上，中国国家主席习近平和国务院总理李克强都提到要把核电和高铁作为重要出口项目，加以推动落实。核电“走出去”已成为中国国家战略。

“华龙一号”在核电大国英国安家的基础

2015年10月21日，在习近平主席和卡梅伦首相的见证下，中国广核集团与法国电力集团在伦敦正式签订了英国新建核电项目的投资协议。

英国是世界老牌核电大国。世界上第一座商用核电站就是1956年首先由英国建立的。那么，作为核电大国和老牌核技术强国的英国，如今为何向中国“伸手”呢？

我国创建核工业已有60年的历史。从1970年2月8日周恩来总理批示建设上海核电站以来，我国核电发展也已有45年，迄今已建成并在运行的有25座核反应堆，另有26座正在建设中，是全球新建核电站最多、最快的国家，核电占比由2005年的约2%、2010年的4%上升到2015年的6%，到2020年将继续上升到8〜10%。我国核电之所以快速、高效发展，是因为得到了一条最重要的经验和教训：核电的核心技术是买不来的，只有经过自己艰苦奋斗、探索创新，获得核心技术，才能使自己受益，也才能使别人信任。

在过去，一个核电大国或核电强国是靠核电装机容量来支撑的;而现在仅靠这些已经不够：发展核电的安全性和经济性愈来愈重要。

2011年3月日本福岛发生核电站爆炸事故，在世界引起巨大反响。其后德国宣布弃核，而英国不但没有弃核，还决定扩展核能技术优势，寻求外部合作，一方面使英国正在运行的、能够满足该国7%电力需要、但日益老化的八座核电站的16个核电机组的核电系统得到改造，以实现最后安全关闭;另一方面，为降低污染，决定于2025年前废除煤电，并且新建最清洁的能源——核电，这也是英国完成减排二氧化碳的环保目标的需要。

但是，建设核电站成本昂贵，这是制约核电发展的一大问题，因此降低成本就是目前建设核电站面临的最大挑战。俄罗斯核电成本相对较低，在市场竞争中迅速扩展，取得的订单占世界70%以上;而中国核电建设的高效率和低供应链已被许多国家所看中，被认为是降低核电建设费用的捷径。这也是中国核电能够跻身包括法国电力公司、美国西屋电气公司、俄罗斯国家原子能公司等强手如云的世界核电市场的关键。

此次英国核电项目总投资180亿英磅，建设三套核电机组，其中一套就是“华龙一号”。法国与中国共同投资，法国占股66.6%，中国占33.3%。这是英国22年来新建的第一座核电站。

世界核电发展为何急需第三代核电站

日本福岛核电站爆炸事故的冲击，加上核电建设周期过长、成本过高，以及页岩气和可再生能源（太阳能和风能）开采利用技术的迅速发展，使核电发展受到巨大影响，甚至致命打击。

但是，在世界气候变化、节能减排和可持续发展的需求日益紧迫的今天，清洁的、更安全的、“经济型”的第三代核电站具有现实的需要。2014年9月国际原子能机构关于世界核电发展前景的报告指出，目前有33个国家正在考虑规划或启动核电站计划，六个国家决定新建核电站，五个国家在积极筹备;考虑核电计划的国家多达19个，到2030年拥有在运核电厂的国家数量将从目前的30个增至35个。俄罗斯帮助埃及建设的第一座核电站将于2015年底开工，越南已与俄罗斯和日本合作建设两座核电站，印尼、泰国已通过招标建设核电站的立法。

在欧美发达国家，上世纪70年代世界石油危机后建成的很多核电站现已逐渐面临退役，能源供应怎样衔接成为一个大问题。譬如核电占比世界最高的法国，到本世纪20年代，其58座设计寿命为40年的核电站中有半数将到期;美国有62座核电站、99个核反应堆，现已关闭四个核电站（共五个反应堆），几年后将关闭更多。所以，安全性更高的第三代核电站具有紧迫需求。

国内有知名理论物理学家表示：“不能保证核电站百分之百安全，我就反对;没人能保证这一点，所以中国核电站不应扩张。”但是笔者认为，事物没有绝对的。核电追求百分之百安全是一种先进设计理念。但是谁能保证核电站百分之百安全，又有谁能相信这种保证？难道没有百分之百安全保证的事就不能做吗？上世纪70年代末，正当我国决定引进法国核电站时，美国发生三哩岛核电站重大事故。1979年9月中国核电代表团到法国考察时问法方，能否保证核电站不出大事故，法方做了否定回答。在既无保证、又无百分之百可能性情况下，广东大亚湾核电站拖了10年才建，而现在已安全运营20年（能源七成供给香港），人们赞扬、感谢清洁、低廉核能带来的好处。总之，在核电高效发展和应用上，应相信人类的进步和创新能力。

为何追求“华龙一号”

1979年美国三哩岛核电站发生事故，虽未发生大爆炸，但其危险性和危害性使人类第一次产生了恐惧，所以美国30多年来没有新建一座核电站;1986年苏联切尔诺贝利核电站爆炸，再次引起人们恐慌。由于切尔诺贝利核电站采用的是沸水堆，安全性略差，所以后来的核电站基本都采用压水堆型核电机组。但福岛核电站爆炸更引起人们恐慌与沉思。很多国家的能源供应离不开核电，不可能弃核，只是对核电安全性有更高要求。于是，更有保证的第三代核电站应运而生。

第二代核电站的安全设计措施采用的是紧急停堆（或称应急停堆、事故停堆）设计系统。在反应堆控制系统失灵、卡壳或者失水事故发生时，马上注入毒物以吸收中子，使反应堆核链式反应停止，堆芯不会产生熔融（笔者1965年曾负责该系统的“〇九设计”）。但那时的设计没有考虑到发生完全断电的情况，只考虑到万一电断了，有另一路辅助电源自动并网。而福岛第一核电站六个机组中的一个发生了完全断电，引起堆芯熔融，产生爆炸，但相距较近的福岛第二核电站四个核电机组却没有太大损害（装有三组辅助电源，有两组断电），可见第二代安全性还是有保证的。

福岛核事故引起爆炸完全是人为处理不当。本该直接注入冷却水，但投资者怕反应堆被海水腐蚀报废，几天后才采用了堆外喷洒水，错过了最佳救灾时间而导致爆炸的发生。

中国自主三代核电技术“华龙一号”采用了完全断电状态的设计概念：一旦发生事故，借助水的重力自动注入堆芯的“非能动性”，使堆芯冷却，不会产生熔融等事故。2014年，中国核电机组非能动性实验取得成功。

除安全性外，制造成本较低（约为国外的六成），在经济性上更具优势，是“华龙一号”受到青睐的另一原因。除英国外，阿根廷、巴基斯坦、罗马尼亚也将与我国签署核电投资、融资、建设、运营及退役寿命期等协议，还有更多的国家正在与我国谈判。

为保证核电站最安全运行，中国已申请数个“反应堆快速、高效达到非能动性设计实施”专利。此外，若突遇导弹袭击、飞机碰撞等，怎样使核电站不受破坏呢？一方面应采取反应堆压力壳双层结构，另一方面应使厂房外形结构更牢固，甚至将核电站建在地下。

在核电站能安全运行上还有一个大问题，就是如何防止黑客侵入与破坏电控网络。俄罗斯帮伊朗建造的布舍尔核电站刚调试发电一月，就因受网络黑客恶意攻击而瘫痪，不得不紧急停堆。此例也说明突然完全断电的可能性大大增加了。而“华龙一号”非能动的第三代核电站则可避免这种结果，因而倍受追捧。

（作者为中国核动力研究设计院第二研究所原科研人员）