“华龙一号”全球首堆连续安全稳定运行1000天

　　这张“国家名片” 充满“四川智慧”

　　“华龙一号”全球首堆示范工程。 中核集团供图

　　“华龙一号”每台核电机组

　　●每年发电超100亿度，能够满足中等发达国家100万人口的年度生产和生活用电需求

　　●同时相当于每年减少标准煤消耗312万吨、减少二氧化碳排放816万吨，相当于植树7000多万棵

　　5月14日，我国自主三代核电“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组实现连续安全稳定运行1000天，持续向社会稳定输送清洁电力超370亿度。

　　记者在福建福清核电基地看到，银灰色的核电机组巍然矗立在海岸线上，其中5、6号机组——“华龙一号”示范工程格外醒目——2015年，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组正式开工建设，标志着我国具有完全自主知识产权的三代压水堆核电技术实现从0到1的突破。

　　截至目前，“华龙一号”国内外在运、核准在建机组总数达41台，已成为全球在运、核准在建机组总数最多的三代核电技术，成为中国核电走向世界的“国家名片”。回首来时路，让人不禁好奇：这条“核动力巨龙”是如何诞生并成长壮大的？

　　艰难孕育

　　“四川造”177堆芯出炉

　　仔细观察这条“核动力巨龙”，它身上的心脏、肺以及骨骼、血管、神经等有着浓浓的四川印记。其中，“心脏”堆芯采用由位于成都的中国核动力研究设计院自主研发设计的“177堆芯布置”。

　　何为“177堆芯布置”？所谓堆芯布置，是指在核反应堆中，将不同富集度的燃料元件、可燃毒物和控制棒布置在不同位置，从而优化反应堆的安全性和经济性。比如，法国的百万千瓦核电机组装填了157根燃料组件，称为“157堆芯”。“177堆芯布置”，正是“华龙一号”的技术起源。

　　1996年，该院时任副院长张森如召集10多名年轻技术骨干对中国自主的百万千瓦核电技术开展封闭式研讨。“不想被淘汰，就得向这个目标发起挑战。”中国核动力研究设计院华龙一号副总设计师刘昌文说，这次讨论决定了中国核电自主化的技术方向，为“华龙一号”埋下希望的“种子”。

　　对于堆芯布置到底该放多少组燃料，在经过一系列讨论、计算、验证后，中国核动力研究设计院最终确定“177堆芯”设计、更大尺寸的压力容器等重要技术参数，并形成技术方案。具体来说，就是在国外通用的157根燃料组件基础上，每个象限增加5根燃料组件，形成“177堆芯”的创新设计。这一创新使得堆芯换料周期由通常的12个月延长至18个月，将核电厂可利用率提高至90%以上，同时降低了单个组件的发热功率，也就更安全。“华龙一号”雏形自此诞生。

　　呱呱坠地

　　全球首堆发出第一度电

　　2009年，该技术方案进一步优化。后来，在中核集团努力下，以福清核电5、6号机组为依托的项目建设获批。

　　为达到全球最高安全要求，中国核动力研究设计院开创性地提出“能动与非能动相结合”的安全设计理念。“也就是在正常供电情况下，是能动的，设备会按照设置功能去执行相关操作。”中国核动力研究设计院华龙一号项目副总设计师张晓华解释，但当全厂断电时，系统就靠自然循环力量来为堆芯降温，这就是非能动。

　　当时，国内关于非能动系统的设计完全没有参考，国外又进行技术封锁。张晓华介绍，团队独自摸索，在两年内成功研发出了非能动安全系统。

　　2020年11月27日凌晨，“华龙一号”全球首堆发出第一度电，这是中国核电迈出“由大到强”的重要一步。

　　优化升级

　　今年首台机组投入商运

　　今年1月1日0时17分，中核集团福建漳州核电项目1号机组正式投入商业运行。这一次，“华龙一号”有了全新名字——“华龙一号”批量化工程。

　　“核电始终是一个以市场需求为导向的产品。”中国核动力研究设计院华龙一号批量化项目总设计师崔怀明说，更名并批量化建设，既保证了产品的顶层一致性，有利于携手“走出去”，又能展开良性竞争，促进大家的积极性。“批量化工程进一步进行设计优化和改进，包括反应堆功率提升、燃料管理策略改进等重要方面。”

　　2018年，中国核动力研究设计院的“华龙一号”批量化设计方案全面完成，并于2019年开工建设。尽管世界范围内的核电竞争愈发激烈，崔怀明仍对“华龙一号”批量化工程充满信心。“经济性、安全性的提升，都是‘走出去’的优势。比如，批量化工程反应堆功率提升了4.4%。”崔怀明说，一台“华龙一号”机组每天的上网电价收入接近1000万元，这个看似小小的提升能让每台机组每天增加40余万元的收入。