2021年，奮進(jìn)的中國(guó)邁上新征程，奮斗的中國(guó)共產(chǎn)黨迎來(lái)百年華誕。為了記錄歷史偉業(yè)，展現(xiàn)百年風(fēng)華，人民網(wǎng)與中國(guó)科協(xié)聯(lián)合推出《同上一堂公開(kāi)課——百年科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)》融媒體系列訪談，向公眾講述科學(xué)家們的科研夢(mèng)想、攻關(guān)歷程和家國(guó)情懷，以此展現(xiàn)百年大黨的不懈奮斗與輝煌成就。
近日，中國(guó)廣核集團(tuán)華龍一號(hào)總設(shè)計(jì)師王鑫受邀做客該融媒體系列訪談，向觀眾講述了我國(guó)自主三代百萬(wàn)千瓦級(jí)核電技術(shù)堆型華龍一號(hào)研發(fā)背后的故事。
王鑫迄今已有30多年核工程相關(guān)設(shè)計(jì)及研發(fā)工作經(jīng)驗(yàn)。近些年，王鑫帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了我國(guó)自主三代核電技術(shù)華龍一號(hào)，負(fù)責(zé)中廣核華龍一號(hào)示范項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)，為我國(guó)核電走向自強(qiáng)領(lǐng)先貢獻(xiàn)力量。
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關(guān)鍵核心技術(shù)必須掌握在自己手中
大學(xué)畢業(yè)后，王鑫帶著對(duì)“兩彈一星”精神的敬仰進(jìn)入了核能行業(yè)，潛心學(xué)習(xí)，不斷成長(zhǎng)。他清楚地知道核工業(yè)對(duì)于一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略地位的重要性，希望能利用自己的專業(yè)知識(shí)，在我國(guó)和平利用核能的進(jìn)程中發(fā)揮作用。
隨著工作的深入，王鑫深入認(rèn)識(shí)到獨(dú)立自主掌握關(guān)鍵核心技術(shù)的重要性。“核相關(guān)的技術(shù)在世界范圍內(nèi)都是核心管制技術(shù)，只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全，才能夠解決‘卡脖子’問(wèn)題。”我國(guó)核電行業(yè)起步相對(duì)較晚，看到其他核電強(qiáng)國(guó)紛紛發(fā)展了自己的百萬(wàn)千瓦級(jí)三代核電技術(shù)，王鑫立志要迎頭趕上。
華龍一號(hào)就是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。它充分吸取了我國(guó)三十多年核電站建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)的主要經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國(guó)際上先進(jìn)壓水堆的設(shè)計(jì)理念，立足于我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)基礎(chǔ)，是我國(guó)核工業(yè)幾十年來(lái)經(jīng)驗(yàn)積累和智慧的結(jié)晶。作為華龍一號(hào)總設(shè)計(jì)師，王鑫帶頭建立華龍一號(hào)“兩級(jí)三層”技術(shù)決策體系，組織開(kāi)展大量技術(shù)決策，華龍一號(hào)采用的是世界最高安全要求和最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)“縱深防御”和“多重冗余”的設(shè)計(jì)充分保障核電站在面對(duì)各種可能事故情況下的安全。
3攝氏度的差異，如何取舍？
嚴(yán)慎細(xì)實(shí)，是老一輩核工業(yè)人傳承下來(lái)的優(yōu)良工作作風(fēng)，也是中廣核深入踐行的工作作風(fēng)。王鑫說(shuō)，“這也是我們守護(hù)核安全的文化根基，在華龍一號(hào)研發(fā)設(shè)計(jì)及工程建造過(guò)程中，我們始終以‘嚴(yán)慎細(xì)實(shí)’來(lái)要求自己，敬畏核安全、確保安全性”。對(duì)此，他給大家講了團(tuán)隊(duì)工作中的一個(gè)細(xì)節(jié)。
在華龍一號(hào)主參數(shù)論證過(guò)程中，有一項(xiàng)是反應(yīng)堆冷卻劑平均溫度選擇，這也是壓水堆核電站反應(yīng)堆設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的主參數(shù)之一。華龍一號(hào)在研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，基于工程經(jīng)驗(yàn)，初步選擇了307攝氏度作為冷卻劑平均溫度進(jìn)行論證。然而隨著論證的深入，研發(fā)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為310攝氏度的平均溫度有利于取得更好的經(jīng)濟(jì)性，但可能帶來(lái)熱工安全裕量的降低。雖然只有3攝氏度的差異，但如何取舍？
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)討論激烈，技術(shù)意見(jiàn)差異較大。為了解決這一分歧，王鑫和團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了將近半年的分析論證。他們從安全性、經(jīng)濟(jì)性、設(shè)備自主化等多維度綜合對(duì)比分析和敏感計(jì)算，反復(fù)權(quán)衡各種利弊和風(fēng)險(xiǎn)，最終敲定了采用310攝氏度的方案，并對(duì)可能的弊端和問(wèn)題提出了針對(duì)性的解決方案，最終問(wèn)題得到了圓滿解決。
為“走出去”技術(shù)輸出做準(zhǔn)備
華龍一號(hào)是與高鐵齊名的國(guó)家名片，近年來(lái)在國(guó)際市場(chǎng)上獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)核電“走出去”，王鑫帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了最嚴(yán)苛的英國(guó)通用設(shè)計(jì)審查（GDA）和歐洲用戶認(rèn)證（EUR），針對(duì)諸多課題開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。
提起為“走出去”做的準(zhǔn)備，王鑫很有信心。第一“華龍一號(hào)從研發(fā)工作開(kāi)始，就立足于打造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的堆型。譬如研發(fā)過(guò)程中使用的計(jì)算軟件，這些軟件雖然國(guó)外已經(jīng)有可以買(mǎi)來(lái)用的，但技術(shù)輸出時(shí)可能面臨知識(shí)產(chǎn)權(quán)障礙，我們就提前策劃，安排了31款軟件的自主研發(fā)工作。”
第二是華龍一號(hào)在安全性和經(jīng)濟(jì)性的均衡。國(guó)際核電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈，技術(shù)的安全性和經(jīng)濟(jì)性是競(jìng)爭(zhēng)能否勝出的關(guān)鍵。華龍一號(hào)技術(shù)安全性與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)性大幅優(yōu)于國(guó)際其他堆型，王鑫認(rèn)為這是我們的核心優(yōu)勢(shì)。
第三點(diǎn)令王鑫感到欣慰和自豪的是，我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)鏈的比較優(yōu)勢(shì)。他說(shuō)，我國(guó)核電經(jīng)過(guò)30年發(fā)展，核電規(guī)模和全產(chǎn)業(yè)鏈能力都有了跨越式提升，國(guó)內(nèi)成熟的裝備制造體系和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，為華龍一號(hào)的經(jīng)濟(jì)性提供了保障，降低了風(fēng)險(xiǎn)。
共同構(gòu)建清潔低碳 安全高效的能源體系
在節(jié)目中，王鑫特別提到了華龍一號(hào)的環(huán)境效益。他表示，碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出為華龍一號(hào)的快速發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
核電作為一種安全清潔的能源，其碳減排效應(yīng)顯著。華龍一號(hào)單機(jī)功率120萬(wàn)千瓦，以兩臺(tái)華龍一號(hào)機(jī)組為例，與同等容量燃煤火電廠相比，每年可以減少煤炭消耗600萬(wàn)噸標(biāo)煤，減少溫室氣體二氧化碳排放1700萬(wàn)噸，減少產(chǎn)生酸雨的氮氧化物及二氧化硫排放累計(jì)約15萬(wàn)噸，減排效應(yīng)相當(dāng)于造林面積4.6萬(wàn)公頃。“在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中，核能在電力供應(yīng)中占比是很高的，我們國(guó)家核電還有很大的發(fā)展空間，這也有利于幫助降低二氧化碳的長(zhǎng)期排放增速。”
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王鑫說(shuō)，以華龍一號(hào)為代表的先進(jìn)核電技術(shù)特別適合與風(fēng)電、太陽(yáng)能等清潔能源聯(lián)合運(yùn)行，形成互補(bǔ)，共同構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。“核電在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占比越高越有利于整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，越有利于電網(wǎng)對(duì)風(fēng)光等間歇性可再生能源的大比例消納。”
在節(jié)目最后，王鑫對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的年輕一代們充滿期望地說(shuō)道：“我們國(guó)家的能源需求很旺盛，核電的能量密度大、電力供應(yīng)穩(wěn)定的特征，決定了華龍一號(hào)必然是未來(lái)我國(guó)減排的主力能源之一，會(huì)獲得更好、更快的發(fā)展。希望各位同學(xué)能夠加入進(jìn)來(lái)，為我國(guó)核能事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦，共同譜寫(xiě)我們的核電強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。”
