从中国第一艘核潜艇到“华龙一号”

距离成都市100多千米，在一座大山深处，有一个代号为909的基地，这里是我国第一艘核潜艇陆上模式堆所在地，我国核能第一度电就在这里发出。现在，这里孕育出了“华龙一号”，使我国拥有了全球领先的三代核电技术。

“中国核动力从无到有、从弱到强的信心和底气，是在四川西南部这片山区浇筑的。”据出生在这里、成长在这里，现在回到这里守护基地的中国核动力研究设计院（下简称中国核动力院，隶属于中国核工业集团）副基地长唐斌介绍，这里被党和国家领导人寄予厚望，也承载着新时代强核强国的梦想。

“核”筑中国梦：我国核能第一度电发出

1970年8月30日，我国第一代核潜艇陆上模式堆正式建成。全国政协委员、中国核动力院党委书记万钢回顾我国核能发展历程时说：“我国能够研发设计出完全自主知识产权的三代核电技术‘华龙一号源于我国50余年来深厚的核动力技术积累，而这些核心技术是买不来的。”

1958年，我国启动核动力潜艇工程项目。

1965年8月，我国第一代核潜艇正式开始研制。在缺少外部资料可以参考、没有任何实践经验可以借鉴的条件下，老一辈科学家们凭着智慧，依靠团结协作的力量，在短短几年时间里，便成功地建成了我国第一代核潜艇陆上模式堆。

“没有电脑，仅有一台手摇计算器，靠拉计算尺、打算盘，1970年12月26日，我国自主研制的第一艘核潜艇成功下水。艇上零部件有46 000个，需要的材料多达1 300多种，全部自主研制，没有用国外一颗螺丝钉，我国也成为世界上第五个拥有核潜艇的国家。”万钢介绍说，“同时，陆上模式堆的建成也为我国发出了华夏大地的第一度核能发电，这对于我国核电的发展具有重要意义。从陆上模式堆建成开始，我们依靠自己的力量，先后自主设计建成了多種类型的研究堆，为我国核电的自主研发设计打下了坚实的人才基础、技术基础。”

1980年中国核动力院自主设计建成中子通量居亚洲第一、世界第三的高通量工程试验堆，为我国核动力的发展提供了一个研发平台。80年代末期，中国核动力院又成功建成了我国首座脉冲型反应堆，从而打破了美国对该项技术的独家垄断。

当国家决定建设核电站时，中国核动力院为秦山一期核电站和大亚湾核电站提供了大量的人才和技术支持，并完成了许多重要的试验验证。在秦山二期核电站招标过程中，中国核动力院在反应堆及主冷却剂系统设计任务中一举中标。

“在以后近10年的建设过程中，中国核动力院既承担工程设计也承担试验验证及科技攻关，在核电站反应堆及一回路系统等领域为我国核电自主化的重大跨越作出了重要贡献。秦山二期核电站并网发电以来，其主要经济技术指标接近或达到国际先进水平，表明中国具备自主设计、自主建造、自主运营大型核电站的能力。”中国核动力院院长王丛林介绍。

“也正是在秦山二期建设期间，我们埋下了‘华龙一号‘中国芯的种子。”王丛林回忆，“1997年，秦山核电站的二期主体工程正在建设，工程设计装机容量为两台65万千瓦压水堆核电机组。那一年的一个午后，在909基地，一栋两层办公楼里回荡着激烈争论的声音。时任中国核动力院副院长的张森如老先生与我们20几名科研人员在此讨论着中国自主百万千瓦级核电方案的主要技术参数。虽然秦山二期核电站还在建设，但那时大家已经在讨论什么时候中国能有自己的百万千瓦级核电机组了。”

作为研发亲历者的中国核动力院副院长吴琳进一步解释：“在那次研讨会中，中国核工业集团创新性地提出了‘177堆芯的概念。”这一设计不仅可使核电机组的发电功率得到5%～10%的提升，同时也降低了堆芯内的功率密度，提高了核电站安全性。他们也许很难想象，彼时种下的“种子”，会在20余年后开花结果，化身为“华龙一号”。

优化升级：展现“华龙一号”持久生命力

近年来，围绕“最高标准、最优质量、最好性价比”，以福建福清示范项目落地为起点，到巴基斯坦卡拉奇海外项目实现零的突破，再到开启福建漳州批量化建设之路，“华龙一号”发展路径充分表明，前者为后者奠定基础，后者站在前者的肩膀上不断继承、优化与创新，逐渐变得更优更强。

“华龙一号”总设计师邢继介绍，海内外建造的“华龙一号”机组，都非常注重经验反馈，连相继开工建设的福清核电5号和6号机组之间也是如此。

的确，从这两台机组的外观上就可以明显感觉到，5号机组的核岛为圆筒形，而6号机组的圆筒外多了三角形斜面。据介绍，原来在5号机组基础上，6号机组对安全壳结构施工技术进行优化改进，增加了外挂水箱的钢结构支撑梁。这一变化，直接可以免除耗时两个多月搭建脚手架的环节，降低了施工难度，缩减了工程量，进一步保障了施工安全。

“我们在建设‘华龙一号第一台机组时就不断将经验反馈到后续项目中，这样越往后开工的机组在安全性和经济性上不断进行优化改进，指标也更优。”邢继表示，每次到“华龙一号”项目现场，他最关注的事情就是经验反馈，常常会召集运营与施工单位以及各参建方进行交流，征询改进意见，并落实到后续项目中。

从2015年5月落地福清到2019年10月漳州核电开启批量化建设，其间开工建设每台“华龙一号”机组图纸都不一样，其中最为突出的变化就是除安全壳外的核岛厂房由双层改为单层。

“要保持‘华龙一号品牌生命力，我们必须要做的事情就是围绕安全和经济两个维度开放合作、持续开展创新。”邢继进一步解释，当时美国、法国已经拥有自己的三代核电，并且已经开工建设。中国首先要解决有无的问题，拿出属于中国自己的产品，因此采用更保守的双层设计。然而，随着“华龙一号”批量化建设，设计团队针对单层厂房的防御能力开展专题研究，确定了工程设计方案，使经济性得到较大提升，所以在漳州项目上采用单层核岛厂房的设计。

“华龙示范落地在福清，腾飞在云霄。”自2020年4月从福清核电调到漳州能源出任党委书记、董事长后，陈国才一直在思考如何建造漳州核电，如何让“华龙一号”这一中国自主三代核电技术实现腾飞。

如果说福清核电5号机组回答从无到有的问题，那么漳州核电则是回答从有到优的问题。投入到新战场的陈国才，把做强放在第一位，主要抓手就是经验反馈和设计优化。“当初在福清吃的苦，漳州不能再吃了，我们不能在同样的问题上栽跟头。”他说。

据了解，作为“华龙一号”全球首堆，福清核电5号机组在前面探路，形成了许多良好的实践。面对这些法宝，陈国才结合中国核工业集团对漳州能源的战略定位要求，在工程开始建设阶段就部署具体举措。

更为重要的是，“华龙一号”不但奠定了我国建设核电科技强国的基础，还给我国装备制造业带来了巨大的经济效益和转型升级机遇。“华龙一号”包含50 000多套设备，涉及设备供应商5 300多家。“华龙一号”在漳州批量化建设将充分发挥规模效应、集成效应，带动国内装备制造企业不断提升技术和管理水平，推动高端装备制造业的整体转型升级。

安全设计：能抗强地震、海啸和飞机撞击

核电安全至关重要，稍有差池便是“一失万无”。提高安全性是邢继自研发伊始就定下的首要目标。

“在核电站建设投资上，一半的投资不是用来发电，而是用来保证核安全。”在邢继看来，如果没有较真的精神，就不可能有现在的“华龙一号”。

2011年日本福岛核事故后，中国核工业集团按照“纵深防御”的设计原则，提出“华龙一号”在“177堆芯”概念基础上，增加了能动与非能动相结合、双层安全壳等安全措施。能动系统需要外部电源驱动，在核电站偏离正常时，能高效可靠地纠正偏离；非能动系统利用自然循环、重力、化学反应等自然现象，在无需电源支持的情况下仍能保证反应堆安全。

“华龙一号”应对台风、地震、海啸等自然灾害的能力如何？相关负责人表示，“华龙一号”设计上将抗震等级提高，其整个强度设计和保护设计采用了双层安全壳，较以前的堆型更加安全可靠。它可以抵御9级烈度的地震和商用大型飞机的撞击。

此外，福清核电站三面环海，但都是浅海，不存在造成日本福岛核事故海啸的天然条件，而且排水设施完备，可及时排水、排洪，从选址的角度已经充分考虑到海啸影响的问题。

针对日本福岛核事故的弊端，“华龙一号”还改进延长了反应堆操纵员不干预的时间。万一发生事故，通过系统自身的作用也能让反应堆处在安全状态，避免人为操作失误。另外，还增加了移动消防水泵、移动柴油发电机等应急设施。

目前，“华龙一号”各项性能指标均达到国际先进水平，并已通过了国家核安全局评审，以及国际能源机构和多家外国权威机构的安全评估。“华龙一号”的总体安全水平达到甚至超过了世界现有先进核电机组的水平。

落地海外：展示核电“中国动力”

据了解，“华龙一号”共获得700余件专利和100余项软件著作权，覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等众多领域，是目前国内唯一能独立出口的三代核电机型。

在海外，巴基斯坦是中国自主三代核电技术“华龙一号”落地海外的第一站，已结出丰硕果实。巴基斯坦卡拉奇核电项目2号和3号机组分别于2015年8月和2016年6月开工建设，目前正处于安装高峰，部分系统逐步进入调试阶段。

除了巴基斯坦，我国还与英国、埃及、巴西、沙特、阿尔及利亚、苏丹、加纳、马来西亚等近20个国家达成了合作意向。2019年11月15日，“华龙一号”在英国通用设计审查第二阶段已经完成，正式进入第三阶段审查。

从目前我国在国际上已经出口的核电机组来看，每一台核电机组直接带动的产值相当于30万辆汽车的出口价值。与稳步推进核电“走出去”同步的，是我国相关装备制造业水平的提升。反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等核心装备都具有很高的国产化率，保证了“华龙一号”的安全性、先进性、成熟性与经济性。

根据国际原子能机构统计，到2030年前，全球将新建机组约300台，“一带一路”国家和周边国家将占到新建机组数的80%左右。作为中国在国际核电舞台的靓丽名片，“华龙一号”将以更高的标准、更优的质量，服务全球核電市场。