新華社北京4月17日電 題：解碼“國和一號”：用最尖端的科技，守護(hù)最樸素的人間燈火

新華社記者戴小河

國家電力投資集團(tuán)有限公司首席科學(xué)家、“國和一號”總設(shè)計(jì)師鄭明光在日前舉行的“國和行”公眾溝通活動中，首次對外解讀了我國三代核電“國和一號”的建設(shè)發(fā)展歷程。歷經(jīng)18年艱苦卓絕的攻關(guān)，這一“大國重器”成就我國核電技術(shù)的全球領(lǐng)跑，更是高水平科技自立自強(qiáng)的標(biāo)桿。

構(gòu)建“無需人工干預(yù)”的安全屏障

“國和一號”是國家電投集團(tuán)落實(shí)我國三代核電自主化發(fā)展戰(zhàn)略，依托國家科技重大專項(xiàng)開發(fā)、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)核電型號。

縱觀全球核電發(fā)展格局，在目前417臺在運(yùn)核電機(jī)組中，二代機(jī)型仍占主導(dǎo)。我國已停止二代核電反應(yīng)堆建設(shè)，全面推進(jìn)三代及以上技術(shù)發(fā)展。

回溯過往，2006年我國作出戰(zhàn)略決策，高起點(diǎn)發(fā)展三代核電技術(shù)，確定了包括“大型先進(jìn)壓水堆核電站”在內(nèi)的16個(gè)國家科技重大專項(xiàng)。“國和一號”的研發(fā)征程由此啟航，并于2020年完成技術(shù)研發(fā)。

鄭明光說，“國和一號”采用非能動設(shè)計(jì)理念，顛覆了傳統(tǒng)核電依賴外部電源和水泵的冷卻模式。在核島頂部，一座儲存著3700多噸冷卻水的水箱時(shí)刻待命。一旦發(fā)生事故，無需電力驅(qū)動，僅憑重力、溫差、自然循環(huán)，就能為安全殼提供長達(dá)72小時(shí)的非能動冷卻，安全性較二代堆提升100倍以上。形象地說，這就如同在山頂修筑一座“天然蓄水池”，即便遭遇全廠停電，也能依靠自然之力完成“救火”，確保核安全。

從“啃硬骨”到“全產(chǎn)業(yè)鏈自主”

“國和一號”的誕生，邁出我國核電技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要一步。項(xiàng)目剛啟動時(shí)，核級不銹鋼、主泵屏蔽電機(jī)主泵、數(shù)字化儀控系統(tǒng)成為必須面對、必須攻克的“硬骨頭”。

在18年的協(xié)同攻關(guān)征程中，依托國家科技重大專項(xiàng)平臺，600多家參研單位并肩作戰(zhàn)，最終實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備與材料的全面突破：沈鼓集團(tuán)與哈電集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)出50赫茲無軸密封大功率主泵，使我國成為全球第二個(gè)掌握大功率零泄漏屏蔽電機(jī)主泵技術(shù)的國家；自主研發(fā)的“和弦”一體化軟件包，功能覆蓋核電工程設(shè)計(jì)分析八大技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)核電關(guān)鍵設(shè)計(jì)軟件全面國產(chǎn)化。

鄭明光說，一系列技術(shù)創(chuàng)新成果，造就了全球最為完整的核電產(chǎn)業(yè)鏈之一。整個(gè)項(xiàng)目累計(jì)申請3022項(xiàng)專利，形成1.4萬項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)，建立起從材料研發(fā)、設(shè)備制造到安全審評的全流程標(biāo)準(zhǔn)體系。現(xiàn)在“國和一號”為國內(nèi)電力的穩(wěn)定供應(yīng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為世界能源綠色低碳轉(zhuǎn)型提供了中國方案。

從“超級電站”到“能源管家”

我國核電發(fā)展模式正從單一發(fā)電功能，加速向綜合能源解決方案轉(zhuǎn)型升級。

鄭明光透露，“國和一號”已成功衍生出三大系列機(jī)型：功率在1200-1600MWe的大型機(jī)組，足以支撐千萬人口城市的用電需求，成為大電網(wǎng)的“基荷心臟”；200-350MWe的緊湊式機(jī)組，貼心服務(wù)中小電網(wǎng)；10-60MWe的一體化小堆，可實(shí)現(xiàn)北方城市熱電聯(lián)供、數(shù)據(jù)中心冷卻等分布式應(yīng)用，建設(shè)周期更是縮短至4年以內(nèi)。不同機(jī)型各司其職，可以滿足社會多元能源需求。

從“超級電站”向“能源管家”進(jìn)化，突破材料瓶頸成為解鎖四代核電技術(shù)的關(guān)鍵。我國依托核電關(guān)鍵材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，已在耐高溫合金、碳化硅涂層等領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，為鈉冷快堆、熔鹽堆等四代堆型筑牢根基。而可控核聚變作為“終極能源”，盡管距離工程化仍需數(shù)十年，但我國在托卡馬克裝置和慣性約束領(lǐng)域持續(xù)戰(zhàn)略投入，推動可控核聚變從科學(xué)實(shí)驗(yàn)邁向工程驗(yàn)證階段。

30多年前，秦山核電站的第一度電點(diǎn)亮了東海之濱，那是中國核電“從無到有”的破冰；如今，“國和一號”的光芒照亮能源轉(zhuǎn)型之路，這是“從有到強(qiáng)”的飛躍。

50年走過發(fā)達(dá)國家80年的歷程，不是簡單的時(shí)間壓縮，而是中國科技自立自強(qiáng)的加速度——當(dāng)1.4萬項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)化作覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的安全屏障，當(dāng)三代核電技術(shù)助力全球能源轉(zhuǎn)型，中國核電人用匠心與智慧證明：最尖端的科技，最終應(yīng)服務(wù)于最樸素的愿景——讓科技之光久久守護(hù)人間燈火常明。