自主图强 为“华龙一号”安上“中国芯”

“华龙一号”副总设计师刘昌文受访者供图

“华龙一号”批量化建设工程漳州核电厂区航拍图。据新华社客户端

　　
人物志开栏语澄澈的爱，只为祖国

　　愿以寸心寄华夏，且将岁月赠山河。我们乘着时代的风云，以微毫诠释盛大。那是个人之理想，一如有人仰望浩瀚天空，只为捕捉宇宙的声音；有人一生都在勇攀高峰，只为闪耀科技创新之光；也有人跋涉在山野深处，默默守护着人与自然的平衡；还有人终其一生，只为让所有人的饭碗能端得牢一点，再牢一点……这些日复一日的坚持，积累成果，这些梦想花开的声音，激荡人心，是对祖国最好的祝福。
　　75载风雨兼程，是大国大时代的波澜壮阔，更是千帆竞发的昂扬力量。在万事万物波浪式前进、螺旋式上升中，每个人的砥砺前行，梦想交错下终构成时代经纬、美好未来。身处其中的每个人，都在用自己的初心，为未来贡献不可或缺的价值。这一份澄澈的爱，只为祖国。
　　即日起，华西都市报、封面新闻推出《我和我的祖国》特别报道，展现科技、经济、文化、教育、产业等各领域作出杰出贡献的人物，以此记录他们的闪耀瞬间。
　　1991年刚参加工作，刘昌文就与“华龙一号”结缘，至今已33年。
　　1996年秋天，距离成都百余公里的山间，刘昌文与二十几名科研人员，在一栋两层办公楼里激烈争论。没人会想到，彼时关于“自主知识产权百万千瓦级核电”研发主题的探讨，会成为今日中国实现双碳目标中，极为重要的一环。
　　刘昌文更没想到的是，“华龙一号”投入商用3年后，就成为在建在运数量全球第一的三代核电技术。今年8月，华西都市报、封面新闻记者从中核集团获悉，“华龙一号”国内外在运在建机组总数达到33台，标志着中国核电技术与综合竞争力跻身世界第一方阵。
　　“‘华龙一号’从图纸变为现实，并走向世界，是一波三折的。”“华龙一号”副总设计师、核反应堆及一回路系统总设计师刘昌文，在接受华西都市报、封面新闻记者专访时直言：“研发团队的很多人都为它掉过泪，我也是。”

自主研发 “华龙一号”跳动“中国芯”

　　国产化率是衡量一个国家生产制造技术、产业、市场等方面竞争力的重要指标。
　　中国核电的国产化之路，始于20世纪80年代，与之同频共振的，是中国装备制造业的成长蜕变。
　　“最初，我国引进法国先进压水堆核电技术（M310堆型），在改革开放前沿的深圳建设了中国首座大型商用核电站——大亚湾核电站。”刘昌文告诉记者，20世纪90年代初，我国自行设计、建造和运行管理的第一座30万千瓦压水堆核电站——秦山核电站投入运营。1996年秋天的那次讨论发生时，秦山核电站二期主体工程正在建设，刘昌文也参与了讨论，“什么时候中国能有自己的百万千瓦核电机组？”
　　核电站中，核燃料扮演着至关重要的角色，核燃料在反应堆内发生反应放出核能，产生蒸汽驱动汽轮机，带动与汽轮机同轴的发电机发电，实现核能到热能再到电能的热量转换。而堆芯则是反应堆的心脏。“在国外的‘121堆芯’‘157堆芯’等技术的基础上，我们创新性地提出了‘177堆芯’的概念。”刘昌文告诉记者，这一设计不仅可使核电机组的发电功率得到5%至10%的提升，同时也通过降低堆芯内的功率密度，提高核电站的安全性。“更重要的是这样一颗强健的‘心脏’，完全由中国人自己设计，是一颗独一无二的‘中国芯’”。

挺直腰杆 送“华龙一号”出海

　　刘昌文用三个关键词总结“华龙一号”的技术特征。除了自主研发的“177堆芯”，还有“能动＋非能动”。
　　采用“能动＋非能动”的安全系统设计，是“华龙一号”另一个重要特点。“能动”，即靠电来驱动安全系统以保障核电站正常运行，如出现断电等极端情况，“非能动”就显得尤为重要。“‘非能动’依靠重力、温差和压缩空气等自然力来驱动安全系统，可以保证核电站在断电情况下依旧安全可控，也就是通过蒸发、冷凝、对流、自然循环等自然过程来带走热量。”刘昌文解释说。
　　此前，国际上的核电型号中，有的强调“能动”，给安全系统做“加法”，有的则强调“非能动”。“华龙一号”独创性地用“能动+非能动”安全设计理念，保证了堆芯冷却、保证压力容器完整性和安全。
　　“除了‘177堆芯’和‘能动+非能动’，‘华龙一号’还有一个重要特点，它是我国具有完全自主知识产权的核电型号，共获得七百余件专利和一百余项软件著作权，覆盖了设计技术、专用设计软件、燃料技术、运行维护技术等众多领域。中国核电人可以挺直腰杆，送‘华龙一号’出海。”刘昌文说。

数字化升级 国际竞争力更强

　　自2015年5月全球首台机组落地福建福清以来，“华龙一号”机组建设已呈遍地开花之势。除福清核电5、6号机组建成投产外，“华龙一号”还分别落户广西防城港、福建漳州、海南昌江等地。
　　刘昌文介绍，随着技术进步和各种要求的进一步提升，团队也在进行优化升级，数字化是一项重点。“我们正结合当今大数据、智能化等数字技术，让更多设备能够实现在线数据的自我收集、自我诊断，及时提醒，进行一些预防性的维修，进一步提升‘华龙一号’的安全性和可靠性。”
　　当前，在世界核电市场上，“华龙一号”与美国、法国和俄罗斯的核电技术同台竞争，显示出了强大生命力和市场竞争力，已成为最具竞争力的三代核电机型之一。
　　“我们目前的‘华龙一号’核电开发项目，得到了阿根廷、沙特等国家的官方认可。”刘昌文告诉记者，核电作为清洁能源的一部分，“下一步，我们思考可以和其他清洁能源，比如说风电、氢电、光电等进行耦合设计，能够互相调节，进一步提升清洁能源在整个国家能源体系当中的贡献比，为实现‘双碳’目标、建设美丽中国作出更大的贡献。”刘昌文说。
华西都市报-封面新闻记者边雪