成果簡介

　　“華龍一號”是由中國核工業集團有限公司（以下簡稱“中核”）和中國廣核集團有限公司（以下簡稱“中廣核”）在30余年核電科研、設計、制造、建設和運行經驗的基礎上，研發的百萬千瓦級壓水堆核電技術體系。其設計壽命為60年，反應堆采用177堆芯設計，每臺機組裝機容量116.1萬千瓦，每年發電近100億度，能夠滿足中等發達國家100萬人口的年度生產和生活用電需求。“華龍一號”從2015年5月7日開工建設到2020年11月27日并網發電、2021年1月30日投入商業運行，已形成一套完整的、自主的型號標準體系，國產化率達到85%以上。它是中國核電創新發展的重大標志性成果，中國核電走向世界的“國家名片”。

歷史背景

　　1999年7月，中核集團啟動了百萬千瓦級壓水堆核電廠概念設計。歷經十余年的艱辛探索和老中青三代中核人的共同努力，中核集團研發出了具有完整自主知識產權的三代壓水堆核電品牌——ACP1000，并在借鑒日本福島核事故的經驗反饋以及AP1000、EPR等先進設計理念的基礎上，自主創新研發了三代核電品牌ACRP1000+。

　　在2013年中央經濟工作會議上，國家主席習近平和國務院總理李克強都提到要把核電和高鐵作為重要出口項目，加快推動落實。同年4月25日，國家能源局主持召開了自主創新三代核電技術合作協調會，中廣核和中核同意在前期研發的ACPR1000+和ACP1000的基礎上，聯合開發“華龍一號”。2014年8月22日，“華龍一號”總體技術方案通過國家能源局和國家核安全局聯合組織的專家評審。專家組一致認為，“華龍一號”核心技術具有自主知識產權，是目前國內可以自主出口的核電機型，建議盡快啟動示范工程。

創新歷程

　　從1997年提出以“177堆芯”為主要特征的CNP1000，到2009年提出以“能動+非能動”為主要特征的CP1000，再到ACP1000、“華龍一號”，中國具有完全自主知識產權的百萬千瓦級核電站經過二十多年的努力與拼搏，終于建成投運，也給我國開展自主創新提供了諸多經驗和啟示。

【從CNP1000到CP1000】
　　一個核電站的設計，最核心的就是堆芯。堆芯確定了，反應堆及一回路系統才能設計定型，一回路確定，二回路系統才能進行設計。20世紀90年代，世界核電發展趨勢是在堆芯設計上采用157堆芯，核動力院的研發團隊則在充分論證可行性后，提出了177堆芯的方案，這成為“華龍一號”誕生的源頭。

　　以此為基礎，1999年，中核集團全面啟動CNP1000概念設計，汲取國際上第三代核電站設計理念，重新定位了自主百萬千瓦級技術的研發目標，于2005年完成CNP1000的初步設計。后由邢繼擔任項目總設計師，進行方案設計優化，進一步確定了22項重大技術改進計劃，并將型號名稱由CNP1000變更為CP1000。

　　2009年底，CP1000示范工程福清核電5、6號機組初步設計完成。然而，2011年3月日本福島核事故發生后，我國制定了核電安全發展的四項決定，根據新的要求，CP1000需要重新論證。

【從ACP1000到“華龍一號”】
　　在研發CP1000的同時，中核集團已經提前策劃布局并自主開展了三代核電的研究，也就是后來的ACP1000。
ACP1000既然定位三代核電，就要按照三代核電的要求和國際最高水平來設計。而這個高目標，給工程師們帶來了漫長而艱難的挑戰。尤其是在日本福島核事故后，核電站能抗多大級別地震，成為人們關注的問題。在抗震要求方面，歐洲的ERP堆型為0.25g，而ACP1000則將抗震要求從0.25g提升到了0.3g。

　　為了啃下0.3g抗震這塊硬骨頭，從2012年底到2014年底，抗震設計團隊的工程師們幾乎沒日沒夜地在辦公室里計算。在夜以繼日的努力下，經歷了五次抗震設計的迭代優化后，終于形成了最終的“華龍一號”布置方案。
作為總設計師的邢繼帶領團隊對標國際最先進的三代核電技術，提出了能動與非能動相結合、雙層安全殼等一系列革新理念，加快完成從頂層方案、總體設計、初步設計到相關重要試驗驗證等研發工作。2013年4月，中核集團研發出完全符合國際最高安全標準的ACP1000自主化三代壓水堆先進機型，并向國家核安全局呈交了初步安全分析報告。同時，中廣核集團推出了ACPR1000+技術路線。最后，兩者“融合”形成具有完整自主知識產權的第三代核電品牌——“華龍一號”。

【從紙上設計到項目“落地”】
　　在硬碰硬的技術較量中，“華龍一號”用實力證明了自己。2014年11月3日，國家能源局復函同意福清核電廠5、6號機組工程調整為“華龍一號”技術方案。我國核電工業經過30年對國外技術的引進、消化、吸收和再創新后，自主品牌“華龍一號”終于獲得了認可，并變成工程項目開始實際推動。

　　技術研發難，工程建設亦難。2015年開工以來，華龍建設者們將無盡的精力與智慧傾注于這一國之重器。以“華龍一號”的蒸汽發生器自主研發為例，當時除了經費不足，還面臨沒有試驗裝置的困難。核動力院技術人員就到全國各地調研，在河南南陽石油開采油田建造了滿足要求的試驗臺架，開始了ZH-65型蒸汽發生器的設計驗證試驗。時值冬天，河南下著大雪，科研團隊就租了一個集裝箱當宿舍，住在油田試驗裝置旁邊以便進行試驗。自主核電的核心關鍵設備不受制于人，就是這樣一步步干出來的。以30余年來中國在核電科研、設計、制造、建設和運行上的經驗積累為基座，“華龍一號”這顆明珠終于大放異彩，打破了全球三代核電“首堆必拖”的魔咒。

重大意義和深遠影響

　　2020年11月10日，中核集團宣布，“華龍一號”已形成一套完整的、自主的型號標準體系，涵蓋核電廠設計、設備、建設、調試等全生命周期，可有力支撐“華龍一號”批量化建設和“走出去”。2021年1月30日，“華龍一號”全球首堆——中核集團福建福清核電5號機組投入商業運行。5月21日，“華龍一號”海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇2號機組完成100小時連續穩定運行驗收，正式投入商業運行，標志著我國自主三代核電“走出去”的首臺機組順利建成。

　　“華龍一號”是我國核能發展史上具有里程碑意義的成果，標志著我國已成為繼美國、俄羅斯、法國等國家之后真正掌握自主三代核電技術的國家。我國核工業的自主創新能力和核心競爭力從此實現了大幅躍升，向建設核工業強國邁出了堅實一步。