核能：從研發(fā)原子彈到躋身核電大國

張廷克

我國核能的開發(fā)利用始于上個(gè)世紀(jì)50年代，60多年來，在黨中央幾代領(lǐng)導(dǎo)集體的親切關(guān)懷和領(lǐng)導(dǎo)下，我國核能事業(yè)從無到有、從小到大，取得了世人矚目的成就，為國家安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。

強(qiáng)核強(qiáng)軍，建立新中國核工業(yè)體系。

1955年1月15日，毛澤東主席主持召開中共中央書記處擴(kuò)大會(huì)議，作出發(fā)展原子能事業(yè)的戰(zhàn)略決策。隨后，成立了第二機(jī)械工業(yè)部（核工業(yè)部），標(biāo)志著我國核工業(yè)建設(shè)開始起步。在極端困難的情況下，老一輩核工業(yè)人攻堅(jiān)克難，成功研制出原子彈、氫彈和核潛艇，建立了新中國核工業(yè)體系，打破了超級(jí)大國的核壟斷，使我國國防實(shí)力發(fā)生了根本性的變化，極大地鼓舞了中國人民的志氣，為提高中國國際地位作出了歷史性貢獻(xiàn)。

和平利用，開啟核能發(fā)展新篇章。

1970年2月，周恩來總理在聽取上海缺電情況的匯報(bào)時(shí)說：“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，要解決上海和華東用電問題，要靠核電……‘二機(jī)部不能光是爆炸部，要搞原子能發(fā)電。”

經(jīng)過數(shù)年的選型論證、研發(fā)設(shè)計(jì)，1985年3月20日，我國自主設(shè)計(jì)建造的第一座30萬千瓦壓水堆核電站在浙江秦山開工建設(shè)，秦山核電廠的建成結(jié)束了中國大陸無核電的歷史，被譽(yù)為“國之光榮”。后續(xù)30多年來，我國核電事業(yè)歷經(jīng)適度發(fā)展、積極發(fā)展和安全高效發(fā)展等階段，核電在我國尤其是沿海地區(qū)發(fā)電量占比不斷提高，為我國能源安全供給和經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色轉(zhuǎn)型作出了重要貢獻(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)跨越，核能發(fā)展取得輝煌成就。

黨的十八大以來，我國核能事業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，取得一系列重要成就：

一、躋身世界核電大國行列，核電安全運(yùn)行業(yè)績(jī)保持國際先進(jìn)水平

近年來，我國核電裝機(jī)容量持續(xù)提高，在建核電機(jī)組數(shù)量連續(xù)多年保持全球第一，全球三代核電技術(shù)AP1000首堆、EPR首堆相繼在我國建成投產(chǎn)，自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”首堆工程投入商運(yùn)。截至2021年6月底，我國商運(yùn)核電機(jī)組50臺(tái)，總裝機(jī)容量5214.5萬千瓦，居全球第三;核準(zhǔn)及在建核電機(jī)組23臺(tái)，總裝機(jī)約2480萬千瓦，居全球首位。2020年，我國核能發(fā)電裝機(jī)占比約2.3%，發(fā)電量占比約4.9%。自1994年我國首臺(tái)核電機(jī)組投入商運(yùn)以來，我國核能發(fā)電量已累計(jì)達(dá)到2.6萬億千瓦時(shí)以上，等效減排二氧化碳約21億噸。

我國建立了完善的核安全監(jiān)管、核應(yīng)急體系，始終堅(jiān)持安全第一的方針，核電建設(shè)、運(yùn)行保持了較好的安全業(yè)績(jī)，從未發(fā)生國際核事件分級(jí)（INES）二級(jí)及以上的運(yùn)行事件。與世界核電運(yùn)營(yíng)者協(xié)會(huì)（WANO）規(guī)定的性能指標(biāo)對(duì)照，2020年我國28臺(tái)機(jī)組的綜合指數(shù)為100（滿分），占我國核電機(jī)組總數(shù)的60%，占世界滿分機(jī)組（83臺(tái)）的三分之一，核電運(yùn)行安全總體水平位居國際先進(jìn)行列。

二、率先實(shí)現(xiàn)由二代向三代核電技術(shù)的全面跨越，先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā)取得重要突破

以“華龍一號(hào)”“國和一號(hào)”的成功研發(fā)為標(biāo)志，我國核電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由二代向三代的歷史性跨越。“華龍一號(hào)”核電技術(shù)是在我國核電30年的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，充分汲取福島核事故的經(jīng)驗(yàn)反饋，借鑒國際三代核電技術(shù)先進(jìn)理念，研發(fā)出的滿足國際最新安全要求的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代壓水堆核電技術(shù)。2015年“華龍一號(hào)”示范工程福清5、6號(hào)及防城港3、4號(hào)機(jī)組開工建設(shè)。2021年1月30日，“華龍一號(hào)”全球首堆福建福清核電站5號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。“國和一號(hào)”是在引進(jìn)、消化、吸收三代非能動(dòng)壓水堆AP1000技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電型號(hào)，是國家科技重大專項(xiàng)自主創(chuàng)新的標(biāo)志性成果，其示范工程已在山東榮成開工建設(shè)。

除了三代壓水堆核電技術(shù)，我國在其他先進(jìn)核能技術(shù)研發(fā)方面也取得重要突破。自主研發(fā)建設(shè)的具備第四代技術(shù)特征的高溫氣冷堆核電站示范工程已經(jīng)完成熱試，有望于2022年內(nèi)建成投產(chǎn)。中國示范快堆1、2號(hào)機(jī)組于2017年、2020年先后開工建設(shè)，將為使用MOX燃料的鈉冷商業(yè)快堆的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。陸上小型壓水堆及海洋核動(dòng)力平臺(tái)的研發(fā)持續(xù)開展，多功能模塊化小型堆“玲龍一號(hào)”示范工程獲得核準(zhǔn)。液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆工程建設(shè)正在穩(wěn)步推進(jìn)，鉛基快堆等研發(fā)取得重要進(jìn)展。在聚變堆研發(fā)方面，世界首個(gè)全超導(dǎo)大型托卡馬克裝置東方超環(huán)（EAST）不斷刷新在1億攝氏度超高溫度下運(yùn)行時(shí)間紀(jì)錄，新一代“人造太陽”裝置中國環(huán)流器二號(hào)M（HL-2M）裝置建成并實(shí)現(xiàn)首次放電。

三、自主化、國產(chǎn)化水平穩(wěn)步提高，核能產(chǎn)業(yè)鏈保障能力全面提升

通過自主研發(fā)和國產(chǎn)化攻關(guān)，我國全面掌握了反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、保護(hù)控制系統(tǒng)和核級(jí)焊材、核級(jí)密封件等關(guān)鍵設(shè)備、材料制造技術(shù)，部分領(lǐng)域填補(bǔ)了國內(nèi)空白，具備了每年8～10臺(tái)/套核電主設(shè)備制造能力，自主三代核電綜合國產(chǎn)化率已達(dá)88%以上。核電工程建設(shè)管理水平和總承包能力持續(xù)提升，工程建造技術(shù)水平保持國際先進(jìn)行列，成功地實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)目、多基地同步建設(shè)，全面掌握了三代壓水堆、高溫氣冷堆、快堆等多種先進(jìn)堆型建造技術(shù)，具備了同時(shí)建造30臺(tái)以上核電機(jī)組的工程施工能力。

在核燃料循環(huán)領(lǐng)域，鈾礦勘查技術(shù)水平持續(xù)提升，第三代先進(jìn)采鈾技術(shù)在北方砂巖型鈾礦山獲得應(yīng)用，具備了萬噸級(jí)鈾純化轉(zhuǎn)化能力，鈾濃縮離心機(jī)實(shí)現(xiàn)了升級(jí)換代，核燃料加工制造能力滿足國內(nèi)各種堆型需要，自主CF3燃料組件完成批量化制造，N36鋯合金包殼材料實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用，MOX燃料元件、耐事故燃料元件、環(huán)形燃料元件研發(fā)有序開展，乏燃料后處理科研工作積極推進(jìn)，中低放廢物區(qū)域處置和集中共享處置共同推進(jìn)，高放廢物地質(zhì)處置地下實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目開工建設(shè)。

四、核能國際合作持續(xù)深化，核電“走出去”成果豐碩

核能國際合作持續(xù)深化。中俄核能合作不斷拓展，2018年6月，在兩國元首見證下，中俄雙方簽署了田灣7、8號(hào)機(jī)組，徐大堡新廠址，示范快堆等一攬子協(xié)議，項(xiàng)目金額超過200億元人民幣，總造價(jià)超千億元人民幣，推動(dòng)中俄核能合作達(dá)到歷史新高度。中法核能合作繼續(xù)深化，2019年11月，習(xí)近平主席在會(huì)見來訪的法國總統(tǒng)馬克龍時(shí)指出：“臺(tái)山核電站1號(hào)和2號(hào)機(jī)組全部建成投入商運(yùn)，為全球第三代核電站建設(shè)提供了成功范例。”除臺(tái)山核電項(xiàng)目外，中法還開展了大型商用乏燃料后處理廠項(xiàng)目和英國新建核電項(xiàng)目等相關(guān)合作事宜。核能產(chǎn)業(yè)鏈國際合作持續(xù)推進(jìn)，投資建成納米比亞湖山礦、控股納米比亞羅辛礦，進(jìn)一步提升了我國核電鈾資源的保障能力;中哈合作建設(shè)的哈薩克斯坦200噸AFA-3G壓水堆核燃料組件廠基本完成設(shè)備安裝調(diào)試，預(yù)計(jì)2021年內(nèi)可向我國供應(yīng)核燃料組件。

核電“走出去”成果豐碩。采用我國自主三代“華龍一號(hào)”技術(shù)的巴基斯坦卡拉奇K2、K3項(xiàng)目于2015年、2016年先后開工建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了“華龍一號(hào)”核電技術(shù)成套出口，國產(chǎn)設(shè)備批量化輸出，其中“華龍一號(hào)”海外首堆卡拉奇K2項(xiàng)目已于2021年3月并網(wǎng)發(fā)電。2017年11月，恰希瑪核電C5項(xiàng)目正式簽署商務(wù)合同，這是我國“華龍一號(hào)”成功“走出去”的第3臺(tái)核電機(jī)組，也是我國向巴基斯坦出口的第7臺(tái)核電機(jī)組。2016年9月，中法正式簽署英國新建核電項(xiàng)目一攬子合作協(xié)議，共同投資建設(shè)欣克利角C核電項(xiàng)目，并共同推進(jìn)塞茲韋爾C和布拉德韋爾B兩大后續(xù)核電項(xiàng)目，其中欣克利角C項(xiàng)目主體工程已正式開工建設(shè)，擬在布拉德韋爾B項(xiàng)目使用的“華龍一號(hào)”技術(shù)進(jìn)入英國市場(chǎng)所需的通用設(shè)計(jì)審查（GDA）已進(jìn)入第四階段。此外，我國企業(yè)還積極推進(jìn)與阿根廷、約旦、南非、土耳其、保加利亞、捷克等國家新建核電項(xiàng)目的投資合作。

再續(xù)輝煌，開啟邁向核能強(qiáng)國建設(shè)新征程。

2020年9月，在第75屆聯(lián)合國大會(huì)一般性辯論上，習(xí)近平主席就中國力爭(zhēng)二氧化碳排放2030年前達(dá)到峰值、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，向國際社會(huì)作出莊嚴(yán)承諾。未來40年，包括核能在內(nèi)的非化石能源將迎來巨大的發(fā)展空間。2021年政府工作報(bào)告中提出，在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電。核能已成為我國實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要戰(zhàn)略選擇。2021年我國已核準(zhǔn)開工5臺(tái)核電機(jī)組，5月19日，在中俄核能合作項(xiàng)目開工儀式上，習(xí)近平主席親自下達(dá)“開工！”指令，普京總統(tǒng)親自下達(dá)“啟動(dòng)！”指令，田灣核電站和徐大堡核電站的建設(shè)再次彰顯了大國和平利用核能、發(fā)展核能的信心和決心。

綜合中國核能行業(yè)協(xié)會(huì)及有關(guān)機(jī)構(gòu)的研究成果，預(yù)計(jì)到2025年，我國核電在運(yùn)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到7000萬千瓦左右，在建裝機(jī)規(guī)模接近4000萬千瓦;到2035年，我國核電在運(yùn)和在建裝機(jī)容量將達(dá)2億千瓦左右，發(fā)電量約占全國發(fā)電量的10%左右。“十四五”及2035年中長(zhǎng)期將是我國開啟邁向核能強(qiáng)國建設(shè)新征程的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。

面向“十四五”，伴隨著“華龍一號(hào)”首批批量化建設(shè)項(xiàng)目、高溫氣冷堆、“國和一號(hào)”、快堆、乏燃料后處理等示范工程的建成投產(chǎn)，以及核能在供熱、供汽、制氫、海水淡化等領(lǐng)域應(yīng)用的不斷拓展，我國在先進(jìn)核能技術(shù)工程驗(yàn)證、關(guān)鍵設(shè)備研制、核燃料生產(chǎn)與循環(huán)保障、核能產(chǎn)業(yè)鏈自主可控等方面都將取得重大突破，核能強(qiáng)國建設(shè)有望取得重要進(jìn)展。

面向未來，在黨中央的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，我國核能行業(yè)將繼續(xù)堅(jiān)持安全發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展，全面提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，“不忘初心、牢記使命”，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)核能強(qiáng)國目標(biāo)，為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國貢獻(xiàn)力量！

責(zé)編：謝瑋 xiewei@ceweekly.cn

美編：孫竹