国家科技重大专项国和一号（CAP1400）模型
日前，记者跟随国务院国资委组织的“与共和国共成长——新媒体走进新国企”采访组，来到国家电投上海核工院，走进我国三代核电自主化型号——国和一号（CAP1400）研发一线，了解国和一号的研发成果，以及安全性和经济性方面的情况。
（文丨本报记者 苏南）
打破“卡脖子”难题
国家科技重大专项大型先进压水堆国和一号是国家电投在引进、消化、吸收AP1000世界先进三代非能动核电技术的基础上，通过再创新开发出的具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电型号。“国和一号示范电站位于山东威海市荣成石岛湾，拟建设2台大型先进压水堆核电机组，设计寿命60年，单机容量140万千瓦。”国和一号总设计师、上海核工院院长郑明光告诉记者。
2008年2月15日，国务院常务会议审查通过《大型先进压水堆核电站重大专项总体实施方案》，此后十余年，上海核工院联合国内相关大学、科研院所、制造业等产学研近400家单位、2万名技术人员，开展了历时十年的科研攻关，坚定推动自主创新，持续提升核电安全性、经济性。
据了解，专项实施前，我国核电产业一直面临着几个受制于人的“卡脖子”问题，包括设计自主化、材料国产化（如蒸汽发生器690U型管、核级焊材、大锻件）、关键设备的自主化和国产化等。“针对这些核电产业配套的缺失或薄弱环节，重大专项进行了核心产业的战略布局。尤其是反应堆系统低损耗，说起来容易做起来难，比如以前的反应堆压力容器是一个个部件焊接起来的，而我们自主研发的一体化设计，大大减少了压力容器的焊缝，达到阻力最低、安全性更好的目的。”郑明光说。
安全性 、经济性国际领先
记者了解到，国和一号的安全性、经济性在国际上处于领先地位，设计上满足最高安全标准，安全上经过完整充分的试验验证与安全审评，安全指标优于AP1000约15%以上，在多层防御的基础上系统性地应用非能动和简化理念，从设计、工程措施和管理上预防设备疲劳、人因、环境条件变化带来的风险，确保绝对安全。
图中竖立最高为国家科技重大专项国和一号（CAP1400）定型燃料组件样件
上海核工院国和一号自主燃料研发团队技术人员介绍，核燃料是核反应堆的能量之源，是体现核电安全性和经济性的核心。“针对材料、零部件及组件整体，我们开展了21项自主创新设计，自主研发了格架自动焊机、骨架胀接机等8台关键制造设备，形成专利42项，技术秘密22项。”
“国和一号安全系统和关键设备性能通过试验验证，可抗大型商用飞机撞击，试验分析报告得到国家核安全的认可。”郑明光表示，相比EPR、AP1000，国和一号经济上更具国际竞争力，批量化后造价至少还能再降低10%以上。
设备国产化率达85%
郑明光向记者坦言，国和一号主泵开发难度最大，目前研制正在有序推进；湿绕组主泵样机已研制完成，耐久性能已得到初步验证，屏蔽电机主泵样机试验正在按计划进行中，运行稳态，主要关键参数均满足设计要求。“我们计划今年10月份启动工程与耐久试验。”
在参与国和一号项目过程中，很多企业开展科研攻关，自身也实现了转型升级。
中国一重、二重、上重的大锻件制造技术，刚开始成品率低、合格率低，制造难度很大，通过科研与工程技术人员的大量试验研究、分析、比对、论证，从不掌握技术到掌握技术，从学习对标到比肩超越，最终具备了世界领先的大锻件制造能力。另外，蒸汽发生器690U型管研发，国外把相关的研究数据、关键工艺视为核心技术，对我国严格封锁。上海核工院联合宝银特钢团队历攻关6年，过程中大量试验、多轮论证，自主创新建立690U型管综合研究评价与制造体系，产品性能达到国际先进水平。
据了解，通过大型先进压水堆重大专项的实施，带动了我国基础工业和装备制造业的产业升级，持续突破国外垄断与技术壁垒，主泵、爆破阀、压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构、大锻件、核级焊材、蒸发器690传热管等关键设备、关键材料全部实现自主化设计和国产化制造。
“国和一号设备完全自主设计，国产化率可达85%以上，剩下的部分都可以国际公开采购，没有特别受制于人的物项。” 郑明光说。
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出品 | 中国能源报（ID：cnenergy）
责编 | 卢奇秀
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