“華龍一號”的技術創新不會停止

2015年5月，“華龍一號”在萬眾矚目中開工。作為工程總承包方的中國核電工程公司，既肩負著工程總體施工推進的任務，更擔負著將“華龍一號”這一新的核電三代先進技術從圖紙變成現實的重任，全球都在關注華龍首堆。日前，我們走進工程公司，就華龍首堆的具體挑戰和華龍系列的未來創新方向，對中國核電工程有限公司副總經理、“華龍一號”總設計師邢繼進行了專訪。

首堆進展好于預期

作為福清五號機組的總包單位，您能否談一下“華龍一號”示范工程目前的工程進展？

進展比預期要好，體現在兩個方面：一是首堆現場實現的形象進度比原計劃提前了20天左右。形象進度就是從龐雜的核電工程建設計劃中挑選最能代表工程形象的大節點。二是2015年12月22日，6號機組實現FCD，也比原計劃提前了3個月。

從目前的進展來看，我們有信心按期推進首堆工程的建設。在工程建設過程中，我們充分意識到了首堆工程的難度和諸多不確定性的風險，開展了一系列項目風險分析工作，并針對工程潛在風險制定應對的組織與技術措施，列出優先要關注的重大問題進行重點管控。

首堆工程遇到了哪些設計和工程上的難題？

開工前一兩年，就一直在做相關準備和應對工作。對工程公司和整個設計團隊來說，華龍首堆工程的正式實施，不是從FCD開始的，而是更早。

突出的問題，首先是圍繞工程設計，比如需要解決采購和設計之間的配合問題。而設計的固化與設備供貨環節之間又存在著相互影響和制約關系，所以容易出現拖期問題。工程設計與設備供貨方案的確定經常會有一個迭代的過程，需要反復協調才能確定：設計方初期會給制造廠提出技術規格書，設備訂貨后，設計方需要等待制造廠“反提資料”。也就是說，設計方還需要制造廠提供的設備數據，這些數據作為接口條件得到雙方確認后，又將成為設計的輸入條件，據此開展后續相關設計。如設備的荷載與安裝方式等數據就會影響到構筑物的設計，而構筑物設計反過來對設備設計也會產生影響。因此，設計和制造方之間往往需要反復溝通。設計單位和設備供應商之間，現在至少有3000多個已經在進行交換的接口，接口往往不是一次就能解決的。特別是像DCS（數字化控制系統）和設計之間的關系就更復雜了。

2016年會是關鍵一年

為了使首堆工程順利推進，工程公司作為總包方都采取了哪些創新的工作方法？

為了避免設計和供貨之間協調不暢，導致工期大量延遲，我們專門成立了專項組，開展多層次的溝通協調、精細化的過程控制與管理。除了組織方式，在技術決策上也要打破常規。華龍的整體設計方案雖然已經確定，不會有顛覆性問題，但不能說“華龍一號”的設計在FCD前都具備了開展施工的各種條件，而是要在以后的3～5年伴隨著工程進展陸續完成細化設計，還有十分繁重和有相當挑戰性的工作要做，2016年會是最關鍵的一年。

從設計邏輯上講，給設計一個輸入條件，設計才能確定輸出的結果，工程的下一步才能繼續進行。之所以說2016年是關鍵一年，是因為設計“輸入延誤”的風險會集中體現出來。比如前面提到的設計與設備接口數據如不能及時確定，將會導致設計的延誤。這就需要打破常規——組織專家從技術上做縝密的分析判斷，確保沒有輸入也能做出相對正確的輸出，以此進行相應的設計決策確保正常施工，這種打破常規的工作方式對技術決策提出了更高的要求。

為了華龍的順利推進，工程公司付出了哪些艱辛努力？

舉個例子來說，力學分析算是我們面臨的典型困難之一，在輸入和輸出打破常規之后，會直接導致力學分析的工作量激增。2015年我們的力學室一共完成了580多道力學分析計算題。

580道是個什么概念？回顧一下，秦山二期作為我國自主設計的60萬千瓦核電機組，其施工圖設計時全部力學分析題也就400多道。而在華龍首堆工程里，我們一年的力學計算量就相當于之前一個核電工程全部的力學計算量，下年也會是同樣的趨勢。這是首堆必須要面對的挑戰。

力學分析只是一個方面，面對華龍首堆，還有其他很多工作都有同樣的難度和挑戰。我們的設計工作量遠遠超出以往，難度也提高了很多，首堆確實讓整個華龍團隊承受了很大的壓力。

低人工和制造成本優勢，不是我們想要的

您認為“華龍一號”應該在示范工程建成后再大規模向國際市場推廣，還是現在就可以著手推進？

“華龍一號”如果建成投入運行，會帶來示范效應，但我認為，它不是華龍出口的必要條件。國際上來看，三代壓水堆核電機組目前還沒有一個投入運行的，目前我們國內的EPR比國外建設情況還要好，這歸功于我國強大的核電工程建造能力。基于以往的國際實踐和“華龍一號”技術的成熟性，我認為“華龍一號”不用等示范工程建成，就可以在國內批量化建設，在國際上積極推廣。當然，華龍首堆順利建造，這肯定也會對華龍的國際推介產生更好的正面影響，這也是一定要按期建設好華龍首堆的重要原因。

華龍開工多半年了，設計改進方面有哪些啟示？

自主核電技術，一定是需要進行持續改進的，這個過程不會停止。首堆的建設、運行經驗，是華龍系列機型技術改進的一個很重要的依據，在建設“華龍一號”首堆的同時，其工程建設、設備制造、安全審評等環節都反饋了很多好的經驗，核電最新技術的發展也在提供相關參考。

跟隨工程進展，將這些信息充分搜集，可以促使我們反思：華龍未來在哪些方面還有提升和改進的空間？我們認為，華龍可以在經濟性方面繼續提升，以便在國際上更有競爭力。華龍為了增強其安全性能，采用了能動和非能動相結合的結構，這從某種程度上也加大了建造成本。目前我們所說的華龍在出口方面的經濟性優勢，更多地還是體現在我國較為低廉的人工成本、設備制造成本等，同樣的設備和人力，在其他核能大國，價格差異會很大，我們雖然有很大的相對低成本競爭優勢，但這不是我們想要的。

我們不能總靠低成本去競爭，而是要在人員成本、企業利潤等與國際同行同等水平的情況下，通過優化設計、制造與項目管理，降低核電建造的絕對成本，來提高我們自主核電機型在國際競爭中的經濟性。要從根本上降低核電機組的成本，關鍵是要通過設計改進與優化，在保證或進一步提升已有安全性的同時，增強在經濟性上的競爭優勢。

要具有原始創新能力，基礎性研究階段不能簡單跳過

在未來“華龍一號”在國際市場的推廣以及后續發展方面，從設計的角度出發，您對其有什么展望或者計劃？

首先，華龍的研發團隊必須具有國際視野，時刻把握國際先進核能技術的發展動向，密切跟蹤與研究國際最新核電技術的發展。

“華龍一號”落地，表明我國已經具備在吸收消化國外先進技術的基礎上進行再創新的能力，作為自主品牌的代表，“華龍一號”在國際上發出了中國科技不斷進步、已經擁有核電創新能力的信號。

由于全球經濟以及核能發展形勢的變化，歐美核電發達國家雖然仍主導核能技術發展，但歐美各國自身核能發展后勁不足，而我國的核能卻正呈現出加速發展的勢態，這會促使我國核能科技創新能力的迸發。對我國核電技術發展來說將進入一個新的歷史機遇期，那就是，在客觀上要求中國核電實現從跟隨向引領技術發展的歷史性轉變，這是巨大的挑戰。

引領技術發展必須具備原始創新的能力，但目前我們的原始創新能力還比較欠缺。原始創新必須有基礎性研究和應用技術研究的堅實基礎，過去我們更多在吸收消化國外先進技術的基礎上做產品創新，在基礎性研究上投入相對較少，必須下大力氣彌補，才能逐漸形成原始創新能力，相信在我國創新驅動發展的新的形勢下這種能力一定會被帶動增長。

經過長期投入，歐美核電強國已建立起較為完善的基礎性研究體系，我們在加強自身基礎性研究能力建設的同時，也可以充分利用當前經濟與核能發展的有利形勢，開展廣泛的國際合作，并在合作中占據主導地位，這有利于加快創新人才培養，加速我國核電技術原始創新能力的提升。

12月17日我國剛剛發布了首套自主核電軟件NESTOR，結合NESTOR，您能具體談談原始創新對我國核能科技發展的重要性嗎？

簡單說核電技術包涵了三個層面的研究成果。第一個層面是純粹的基礎科研，比如理論研究成果等；第二個層面是應用技術研究，比如分析計算軟件的開發；第三個層面是最終的產品研發，比如“華龍一號”機型的技術開發。前一個層面的研究成果是后一個層面不可或缺的基礎。我國在第一個和第二個層面的科研基礎和實力都有待加強，如果沒有這兩個層面的支撐，第三個層面上即使研發出了創新成果，長遠來看缺乏持續創新能力，特別是原始創新能力，終究還是會落后于人。NESTOR軟件包的開發作為第二個層面的科研成果，對于我國核電技術的發展具有重要意義。核心的關鍵技術，是買不到的，必須自主研發。NESTOR自主核電軟件包成功開發完成，標志著我國已具備自主核電應用技術的開發能力，為我國核電技術發展開創了一個新紀元。

我們今后更應該做的是繼續發展類似的基礎技術研究，因為這些基礎技術的研究不是一日之功，我國在這方面一定不能急功近利，而是需要穩扎穩打地步步推進。我們今天有了“華龍一號”，是因為我們站在了這些先進技術國家的肩膀上。而今后我們要做的事情還有很多，科技的發展過程以及這些過程中的積淀，是不能簡單跳過的。特別是從中國現在的國際地位和戰略考量來講，很多技術都需要靠自主研發來解決，挑戰很大，但只有這樣才能在未來引領核能技術的發展，這是國家發展戰略的需要，也是作為核能大國的應有擔當。