9月8日，中國廣核集團有限公司(以下稱“中廣核”)廣東陸豐核電項目5號機組主體工程開工;9月25日，廣東太平嶺核電項目2號機組順利完成穹頂?shù)跹b，具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“華龍一號”機組批量化建設(shè)正在有序推進。
從“華龍一號”實現(xiàn)批量化建設(shè)到自主研發(fā)“和睦系統(tǒng)”，從非動力核技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用到新能源技術(shù)領(lǐng)跑行業(yè)……多年來，中廣核始終堅持創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，推動關(guān)鍵技術(shù)突破與應(yīng)用創(chuàng)新。統(tǒng)計顯示，“十三五”時期以來，中廣核累計牽頭及主要參與的國家級科研項目共85項，累計獲得省部級及以上科技獎260余項，承擔(dān)國家、行業(yè)標準編制和修訂550余項。
堅持自主研發(fā)
推進我國核電技術(shù)的自主化、實現(xiàn)我國核電安全發(fā)展是中廣核的使命所在。1994年2月，大亞灣核電站1號機組正式投入商運，但當時的核電設(shè)備國產(chǎn)化率較低。
關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來的，必須走自主創(chuàng)新之路。在引進、消化、吸收的基礎(chǔ)上，我國啟動了“華龍一號”百萬千瓦級核電技術(shù)的自主研發(fā)工作。從技術(shù)路線設(shè)計、核心技術(shù)攻關(guān)，到工程方案的持續(xù)完善……近20年來，“華龍一號”堅持自主研發(fā)，結(jié)出累累碩果。
“在‘華龍一號’研發(fā)過程中，遇到過數(shù)不清的技術(shù)難題。”中廣核“華龍一號”總設(shè)計師王鑫說，在“華龍一號”主參數(shù)設(shè)定過程中曾遇到困難。中廣核研發(fā)團隊基于工程經(jīng)驗展開近半年的分析論證，從安全性、經(jīng)濟性、設(shè)備自主化等多維度綜合對比分析，最終形成最優(yōu)方案。
一系列新技術(shù)、新方案被運用至“華龍一號”中。據(jù)王鑫介紹，在近20年的研發(fā)工作中，“華龍一號”團隊共開展了54項科研攻關(guān)項目，其自主知識產(chǎn)權(quán)覆蓋了設(shè)計、燃料、設(shè)備、建造、運行、維護等領(lǐng)域，在反應(yīng)堆堆芯設(shè)計、能動和非能動安全技術(shù)、燃料技術(shù)、計算分析軟件等方面，真正掌握了核心技術(shù)。
如今，應(yīng)用“華龍一號”技術(shù)路線的機組陸續(xù)投入建設(shè)。截至2022年9月，中廣核在建核電機組7臺，裝機容量838萬千瓦，在運核電機組26臺，在運裝機2938萬千瓦。
攻克核心技術(shù)
在廣東陽江核電基地5號機組主控室里，操作員熟練地處理著各類數(shù)據(jù)，“和睦系統(tǒng)”在這里實現(xiàn)了首臺(套)應(yīng)用。
核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)(簡稱DCS)是核電站的“神經(jīng)中樞”，控制著核電站數(shù)百個系統(tǒng)、上萬個設(shè)備的運行和各類工況處理過程，保障核電站的安全運行。2010年，中廣核發(fā)布自主研發(fā)的DCS平臺“和睦系統(tǒng)”。
“‘和睦系統(tǒng)’的應(yīng)用對于保障核電機組的安全穩(wěn)定運行有著十分重要的意義。”中廣核上海科技公司總工程師白濤介紹，基于自主平臺和技術(shù)的支撐，有效降低了核電站建設(shè)和運維成本。
白濤介紹，在“和睦系統(tǒng)”的研發(fā)過程中，項目團隊實現(xiàn)多個創(chuàng)新突破，比如，研制核級圖形建模語言編譯器，解決了傳統(tǒng)編譯技術(shù)難以避免的“誤編譯”難題;提出核級DCS安全一體化體系的設(shè)計理論，并實現(xiàn)工程應(yīng)用;提出核級DCS設(shè)備鑒定技術(shù)體系，建立了整套鑒定方案，滿足多種核電堆型的鑒定要求等。
“‘和睦系統(tǒng)’近百種不同類型的板卡也是我們自主研發(fā)的。”白濤表示，僅主控板卡的設(shè)計，研發(fā)團隊就進行了十幾輪設(shè)計迭代、上千次試錯和上萬次消缺。
目前，“和睦系統(tǒng)”已應(yīng)用于中廣核多個在役機組，并在中廣核17臺國內(nèi)新建核電機組中得到應(yīng)用。“除在反應(yīng)堆保護系統(tǒng)上應(yīng)用，‘和睦系統(tǒng)’還應(yīng)用于工業(yè)抗震保護系統(tǒng)、核級冷水機控制保護系統(tǒng)等。”白濤說。
拓展應(yīng)用領(lǐng)域
中廣核還著力推動核能產(chǎn)業(yè)由單純的發(fā)電向核能綜合利用方向拓展。電子加速器便是中廣核推進非動力核技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新的典型案例。中廣核加速器研究院院長周月東告訴記者，近年來，中廣核增強資源配置和加大科研力量，擁有高、中、低能全系列工業(yè)電子加速器研發(fā)制造能力，相關(guān)電子加速器已在輻照加工、材料改性、消毒滅菌等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
在環(huán)保領(lǐng)域，中廣核聯(lián)合清華大學(xué)自主研發(fā)的電子束處理特種廢物技術(shù)，已在印染廢水、醫(yī)療廢水/固廢、抗生素菌渣、化工園區(qū)廢水、制藥廢水、垃圾滲濾液、煤化工焦化廢水、油氣田采出廢水、城鎮(zhèn)生活污水等領(lǐng)域成功應(yīng)用。周月東表示，與傳統(tǒng)處理手段相比，該技術(shù)具有降解能力強、處理效率高、使用成本低等優(yōu)勢，為解決常規(guī)手段難以處理的難降解有機污染物提供了方案。
得益于強大的技術(shù)創(chuàng)新能力，中廣核包括核能、核燃料、新能源、非動力核技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字化、科技型環(huán)保、產(chǎn)業(yè)金融在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)體系日趨完善。特別是在新能源領(lǐng)域，其國內(nèi)新能源項目現(xiàn)已覆蓋29個省區(qū)市。風(fēng)電業(yè)務(wù)累計上網(wǎng)電量超2000億千瓦時，在運風(fēng)電機組總數(shù)超過1萬臺;太陽能業(yè)務(wù)裝機容量超過799萬千瓦。
據(jù)介紹，中廣核已建設(shè)了9個國家級研發(fā)平臺，多個省部級、集團級研發(fā)中心以及深圳龍崗實驗基地等一批科研平臺和設(shè)施，正著力打造中國南方原子能科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新中心和中廣核長三角新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心兩大區(qū)域創(chuàng)新中心。
中廣核黨委書記、董事長楊長利表示，面向未來，中廣核將進一步加大清潔能源發(fā)展力度，大力推進清潔能源基地項目建設(shè)，穩(wěn)步推進海上風(fēng)電項目開發(fā)，為“雙碳”目標的實現(xiàn)貢獻力量。(記者 楊陽騰)
作者：楊陽騰
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