核电已成中国新名片

在福建省福清市三山镇， “华龙一号”全球首堆示范工程正在加紧建设，一个直径50米的巨型圆柱体正拔地而起。这是中国唯一具有完全自主知识产权的三代核电项目。今年1月28日，“华龙一号”建造的核电机组——福清核电5号机组成功完成压力容器吊装。压力容器安装就位就意味安装核心部件的全面开始，预计到2020年就可以建成发电。这也让我国成了继美国、法国、俄罗斯之后又一个具有自主三代核电技术的国家。

“华龙一号”有多牛？它拥有双层安全壳，达到世界最高安全标准；可以抵御类似商用大飞机撞击的意外攻击，也可抵御相当于日本福岛核事故的地震震级。 如今，“一带一路”沿线已有40多个“华龙一号”核技术应用国家。
在接受本报记者采访时，中国核电工程有限公司副总经理、“华龙一号”总设计师邢继用“十年磨一剑”来形容中国百万千瓦核电站的自主创新之路。他说，核电已经成为中国的新名片。
邢继身形偏瘦，戴着无框眼镜，看起来斯斯文文，说起话来也轻声细语。单看外表可能不会想到，眼前这个文质彬彬、书生模样的人，就是中国核电走向世界的领航者。
“关键在于自主化”
虽然是个工科工程师，但邢继身上却有一股文艺范。上高中时，他一直想报考美术专业，渴望将来当一个建筑师。但在父亲的建议下，他还是报考了哈尔滨船舶工程学院。
但在邢继内心深处，还是对建筑设计念念不忘。不管是出差还是工作，只要有相关的美术展和建筑设计展，他都会抽空去看看。直到现在，他还是没有放弃自己画画的爱好。除了画画，他还喜欢爬山，摄影和游泳，是个兴趣广泛的多面手。
“刚来时这里还是一个土堆呢，现在项目厂房已经初具规模。”自从项目开工以来，邢继基本上每个月都会到工地上来看看进展。有时，他长达半年也见不到家人。“搞核电就是这样，哪里有项目，就必须扎根哪里。”说起自己的老本行，邢继来了兴趣，“‘华龙一号’的反应堆厂房高72米，直径是48米；外层安全壳厚1．8米，可以抵御巨大的外力冲击；内层安全壳也有一米厚，采用的是预应力的混凝土结构。”邢继告诉记者，所谓预应力结构，就是在施工过程中提前给安全壳施加一个应力，采用预应力钢索把它拉紧以后，相当于把整个安全壳箍住。即便发生核事故，反应堆内部产生的放射性物质会被包容在安全壳内，不会发生泄漏。
2003年，中核集团启动CNP1000型核电站的研制，而CNP1000正是“华龙一号”的前身。2007年4月，中核集团将CNP1000更名为CP1000。在接手CP1000之前，邢继刚刚参与设计了岭澳二期核电站的设计，在这个项目中，邢继积累了大量自主设计核电站的经验。但他也意识到，中国核电能否走出去，关键在于三点：软件、燃料和关键设备的自主化。因此在接手“华龙一号”时，邢继就提出自主设计堆芯、改变核反应堆堆芯容量的方案。“如果你只能用别人的燃料，你就要受制于人。我们有了自己的核燃料，这个意义是非常巨大的。”
被迫停下的脚步
正当万众瞩目，我国百万千瓦级核电站即将落地时，2011年3月11日，日本福岛核电站发生核泄漏，国际上多国对核电站运营采取了更为谨慎的态度，这使得即将上马的CP1000工程停下了脚步。
“当时CP1000就要上马了，但福岛核事故让所有的工作都按下了暂停键。”邢继表示，福岛核事故无疑是对所有核电人的巨大打击。
这是邢继从事科研30年间最为艰难的一段时光。福岛核事故发生后，全世界对核电站的安全都空前关注，并且到处弥漫着“核电安全焦虑”。紧接着国家出台政策，要求中国新建核电站要符合国际上最先进的标准和安全要求，只有完全满足最先进的第三代压水堆核电技术要求才能建设。
彼时的邢继只能用“好事多磨”来宽慰团队成员，但他心里清楚，所有的压力其实都在他肩上扛着。“其实最大的困难不是技术问题，而是国际核电发展技术要求的不断调整对技术人员所带来的压力。”
那段时间，邢继脑海里想的都是如何让中国的核电站最安全。他每天睡觉、吃饭、走路都在想，压力大到他有时甚至整夜无法入睡。
作为核电站的总设计师，多年来，邢继的作息规律与一般人很不同，他没有白天和黑夜的概念。通常到了凌晨三四点，他还在图纸上写写画画。因为长期的工作压力和强度，邢继落下了头疼的毛病。有时候感觉头疼难忍，他会直接在桌子上趴一会儿，为此还曾把眼镜给压坏。因为这个事情，他光是眼镜就换了好几副。
福岛核事故无疑是对所有核电人的一个打击。但它也让邢继对自己的技术更加有信心了。他说，福岛核事故所遇到的一些问题，都在他们的安全分析之列。从安全性能上来说，CP1000属于准三代技术，也已经具备了一套非能动的安全系统，完全可以抵御类似福岛核电站所遭遇的核事故。“福岛核电站相当于给了我们一个镜子，对中国核电的发展其实是一个促进。”
攻克国际最高安全标准
福岛核事故后，国际上要求三代核电要满足0．3g（高于常规8级）抗震能力的设计。而“华龙一号”要满足这一要求，意味着设计方案将再度变更，这对于邢继而言，相当于前面所做的工作基本上都要推倒重来。
但自主核电站设计是复杂系统工程，涉及几百个系统，光设计图纸就有几万张，每更改一个数据可谓“牵一发而动全身”，意味着整个系统参数都得重新修正。比如，CP1000其中一项设计——事故后操纵员不干预时间由10分钟延长到30分钟。面对这个要求时，课题组对各种假想事故的薄弱环节进行清理、讨论、确认，并提出改进措施和进行理论计算。中核集团的技术人员在一年多的攻关过程中，提出了各种可能的解决方案——“如何使核反应堆在事故过程中得到有效冷却”“如何使蒸汽发生器的补水既要足够又不能过多”等，他们进行了一百多种方案的理论计算，终于顺利攻关。
非能动安全系统需要在反应堆厂房里设置将近3000立方米的冷却塔。而核电厂房里的每个部件，小到连一颗螺丝钉都经过了精密计算，要想把这么多水放进去，几乎成了不可能实现的难题。那段时间，邢继天天没日没夜工作。“有时天亮了，听到外面有人说话，才意识到，一个通宵又过去了。”计算、推演，模拟试验，在经历了无数次调整后，最终将非能动系统安装在安全壳内部。
“安全壳的设计是用于阻止融化的反应堆进一步穿透的装置，我们称为第三道安全屏障，也是最后一道安全屏障。如果发生核泄漏事故，只要安全壳是完整的，那么它可以有效地包容核辐射产生的放射性物质，这样就不会影响到环境。”
邢继告诉记者，核电站遵循的一个安全标准，叫“纵深防御”，就好比打仗一样，第一道防线失守以后，还有第二道防线、第三道防线。“华龙一号”提出能动和非能动相结合的安全设计理念，设计了双层安全壳，安全标准达到了国际三代核电技术的先进水平。一旦发生事故，能够确保堆芯安全，带出堆芯热量，并通过电力驱动等方式循环，达到冷却效果。即便在电源等动力源丧失时，依靠自然循环也可以让堆芯冷却。
“像福岛核电站这样的情况，我们叫做SBU工况，就是说，丧失了全部的电源，在这种情况下如何能从反应堆中把余热带走。于是我们针对这个情况进行设计，‘华龙一号’就有了一个能动与非能动相结合的安全系统。也就是说，即便是遇到福岛核电站类似的情况，我们完全可以应对。”
“已经准备好走出去了”
在工作中，邢继向来沉稳。“搞科研的人，一定要坐得起冷板凳，有些事情急不来。”但说起“华龙一号”，他还是难掩兴奋。“华龙一号”如今已代表我国落户巴基斯坦，并被英国、阿根廷等国家接受。“华龙一号”核电技术由此成为我国在国际舞台上的新名片，并随着“一带一路”倡议的推进而享誉全球。在邢继眼中，这个项目就好像是怀胎十月的孩子一样珍贵。
在邢继看来，自主知识产权的核心内容是关键部件的自主制造，包括压力容器、主循环泵、蒸汽发生器、稳压器以及主回路管道等。“华龙一号”采用世界最高安全和技术标准，也让他和团队尝到了甜头。
核电是技术密集型产业，一个堆芯可以带动整个产业链的出口，卖出一个反应堆核电站、后续服务、燃料供应等一系列后续出口都跟着起来了，从而带动整个核电经济的转型，使我国跻身国际核电第一阵容。“华龙一号”由于采用了177组堆芯，相比国内其他核电机组发电功率提高5％～10％，同时也降低了堆芯功率密度，大大提高了安全性。这是邢继团队用了10年的时间才试验论证完成的。
如今，“一带一路”沿线有40多个“华龙一号”核技术应用国家。预计到2030年，这些国家的核电机组将会达到100台。“华龙一号”有望在其中占到20％－30％的市场份额。目前，中核集团正在与英国、法国、罗马尼亚等20多个国家开展核电和核工业合作。“中国核电走出去，我们已经准备好了。” 邢继对此自信满满。
长期专注于钻研核电技术，邢继一年中大部分时间都在出差。对于家人，他有太多的愧疚，儿子参加高考那年，他原本答应要陪儿子在考场外参加高考，但临到考试前却又因为有工作而不得不“爽约”。邢继说，在他的心中，一直有一个核电强国梦。这也让他永远在技术创新的路上停不下来。