时间：2023-05-30 09:04:36
三代核电自主化过程中，我国制造业屡创奇迹
AP1000的自主化还留下一个“尾巴”，那就是数字化仪控技术。在AP1000的技术转让中，数字化仪控技术不在转让之列，西屋公司的理由是该技术产权不在西屋公司。实际上，西屋公司早先自己开发了数字化仪控技术，但后来将这一技术卖给了ABB公司。我们也曾要求ABB公司转让这项技术，但他们不同意。不仅是美国公司，当时欧洲公司的数字化仪控技术也不转让。这就逼着中国自己开发这项技术。
与马丁公司合作开发数字化仪控
世界上大部分核电站的自动保护和控制系统都是老一代“模拟式”的，因为大部分核电站是上个世纪七八十年代建设的，那个时候数字技术刚开始发展。但本世纪以来，数字化仪控技术发展很快，许多大型的石化企业、冶金企业和燃煤电站都采用了数字化仪控。国外只有少数较新的核电站，如法国的N4核电站采用了数字化仪控系统，也有个别二代核电站把模拟式仪控改造为数字化仪控。所有三代核电站都采用了数字化仪控。这是一项高端技术，当年法国N4核电站采用数字化仪控遇到很大困难，为此，核电站还拖延了两年工期。
在中国，当时只有田湾核电站使用了西门子公司提供的数字化仪控系统。在田湾核电站的调试和运营中，我们感到数字化仪控技术对核电站的确非常有用，使操作简化、准确，防止了假信号和减少了误操作，提高了机组负荷因子和安全性。
如果中国不能实现仪控技术的自主化，那么未来只能购买美国或欧洲的仪控系统，这对即将要建设一大批核电站的中国来讲，将付出很高的代价。当时，我们在与欧美公司接触时，他们对仪控系统要价已非常高，两个机组仪控系统的价格高达两三亿美元。其实，这套系统的硬件，包括各种测试仪表、压力计、温度计、各种控制柜、计算机等都很便宜的，总价值就几千万美元，但真正值钱的就是软件。因为数字化仪控系统的软件开发投入较大，拥有很多的专利，所以一旦向中国转让了技术，他们就不再可能靠卖数字化仪控而获取高额利润了。
正在我们为难的时候，出现一个机遇。美国的军工制造企业――洛克希德・马丁公司（下称“马丁公司”）希望利用他们掌握的FPGA技术进入核电领域，在数字化仪控方面参与国际竞争。但他们没有搞过民用核电站的仪控，尚没有美国核安全部门（NRC）发给的许可证。他们需要找到一个具体的项目来设计出用于核电的仪控系统，并取得NRC的许可证。当时中国的核电发展势头很好，他们就到中国寻找合作机会。马丁公司选择了与国家核电下属的国核自仪公司进行合作。
在国家核电成立之初，我们就成立了一家公司，叫国核自仪系统工程公司（下称“国核自仪”），其主要任务就是开发核电站的数字化仪控。这是国家核电和上海自动化仪表公司合资成立的公司，该公司主要负责数字化仪控系统的软件开发、系统集成、现场安装、调试、售后服务等工作，而数字化仪表等设备硬件将在上海自动化仪表公司的工厂进行生产。
国核自仪的总经理是原田湾核电站的副总工程师，姓邱。之前，我在江苏核电公司任董事长时将他从上海核工程研究设计院聘请到田湾核电站，他参与了江苏核电公司引入俄罗斯技术的谈判。俄方推荐采用德国先进的数字化仪控系统，他作为田湾核电站仪控负责人，从与西门子公司谈判开始，参加了这套国内核电站第一次采用的数字化仪控系统设计、制造、安装、调试直到投入运行的全过程。他精通业务，工作勤奋，外语好，得到俄方领导和西门子公司的尊重和表扬，他的团队曾用详实的数据驳回了西门子公司索赔1800万欧元的无理要求，捍卫了我方利益。田湾工程完工后他回到上海核工程研究设计院。国家核电成立之后，将他从上海核工程研究设计院抽调出来组建国核自仪。
经过几年的艰苦创业，目前国核自仪已有员工300多人，与马丁公司的合作顺利进行。目前有20人在美国马丁公司的核电仪控基地与美方人员一起进行科研开发。现已建成核岛保护系统的平台（NuPAC），预计今年10月份完成独立验证与确认，可望于明年通过美国核安全监管部门（NRC）的通用性审评和批准。核电站控制平台（NuCON）已实现其基本功能，正进行平台软件的测试和修改工作，并已与两家燃煤电厂签订合同，提供实验性数字化仪控设备，并已发货。CAP1400数字化仪控工程样机预计于2015年内建成。
总之，数字化仪控这个难点正在逐步攻克，具有自主知识产权的CAP1400将包含具有自主知识产权的数字化仪控。根据与马丁公司签订的合同，双方对NuPAC都具有完全知识产权。至于NuCON平台，则完全由中方开发，拥有自主知识产权。
马丁公司对FPGA（可编程控制器）掌握得很好，它的特点是将部分软件固化到硬件中，防止黑客攻击。这比AP1000采用的技术更先进。
设备国产化中的多个“世界第一”
在AP1000设备国产化过程中，还有三件事值得一提。
一是AP1000独有的钢制安全壳（CV），这是直径40米、高65米、厚4厘米的特种钢制成的庞大的核安全二级的容器，是非能动安全系统的一个重要组成部分。这个庞然大物在过去的核电站中是没有的，也没有工厂制造过。
西屋认为中国不具备制造这个容器的条件，推荐由意大利的Ansaldo公司制造。实际上Ansaldo公司过去也从来未制造过这种容器，对它也是第一次。既然过去谁也没做过，我们中国是否有能力自己做？这个问题被尖锐地提了出来。当时中核建23公司分析研究西屋提出的技术要求后，提出我们可以按美国的设计和技术要求，自己制造。于是国家核电与中核建23公司建立了股份制的海阳核设备工厂，承担起自己制造CV容器和核电站各种模块的任务。
根据美方的技术要求，我们先后请宝钢和鞍钢都生产出来制造CV容器的特种钢板，经过两年多的努力，我们制造出并在核电站现场拼装焊接成功了世界第一个CV容器，其总成本差不多相当于Ansaldo公司报价的一半，也没有什么技术转让，反而形成了一系列中方的专利。
第二个是主管道。二代核电站的主管道都是由多节锻件在现场焊接而成，而AP1000要求主管道作为一个整体锻造成形，没有焊缝，并有适度弯曲，而且还要在管中部压出一个环形接口，以备与波形管相连接。这样的主管道进一步提高了安全性和可靠性，但工艺十分复杂。世界上没有厂家做过。外方报了天价。当我们把这个消息告知机械行业各厂家后，有8家企业组成5个团队要求开展主管道研制。经过整整两年的艰苦努力，由431、烟台努玛尔、鞍钢重机、川化机组成的431团队，以及二重、吉林中意三家都成功地完成了AP1000特殊主管道的研制，得到了国家核安全局的认可，获得依托项目供货合同，依托项目两个1号机组已经完成主管道安装，2号机已开始安装。其价格只有外国厂家报价的三分之一，我们取得了一批专利。
第三是安全壳内用的特殊电缆。这种电缆要耐高温、耐辐射、经得住高温热水浸泡，而且不含卤族元素（氯、氟等），当发生管道破裂和反应堆损坏时，电缆能在相当长时间内不损坏。这种特殊要求的电缆世界各国都没有生产过，没有任何厂家愿意提供。上海的民营企业上上电缆厂接过这一艰巨的试制任务，经过近两年的努力，做了各种严酷条件下的考验和试验，生产出了完全合格的产品，并取得了专利，为我国今后CAP1400自主化批量生产解决了一大难题。
类似的例子还有不少。在三代核电自主化过程中，我们中国制造业充满信心，攻关陷阵，创造了一系列奇迹，推动我国制造业在技术和管理上达到一个新高度。这不仅为我国核电自主化建设，也为核电走出去参加国际市场竞争，奠定了坚实基础。
一、前言
在20世纪五、六十年代，二战时期为军事目的而发展的核技术转向民用发展核电，显示了美好的前景。1942年12月，在美国芝加哥大学建成的世界第一座反应堆证明了实现可控的核裂变链式反应的科学可行性，之后世界核电经历了20世纪六七十年代的大规模快速发展。而 1979年3月的美国三哩岛事故和1984年4月的苏联切尔诺贝利事故，使核电厂安全问题空前地呈现在世人面前，迫使核电向更安全、更经济性、更先进和可靠性的方向发展，推进了核电更加可靠的核电新设计。
二、核电站的发展
2.1第一代核电站
世界核电发展开始于上世纪50年代，一般而言，国际上把50年代兴建的带有技术验证性质的核电原型机组和实验机组统称为第一代核电站，主要有希平港（Shipping Port）压水堆核电站、德累斯顿（Dresden-1）沸水堆核电站、卡德霍尔（Calder Hall A）生产发电两用的石墨气冷堆核电厂、APS-1压力管式石墨水冷堆核电站以及NPD天然铀重水堆核电站。这些核电站证实了核电站能够安全、经济、稳定地运行，实现了工程可行性和经济可行性的验证，为以后七、八十年代核电较大规模的商用发展打下了基础。
2.2第二代核电站
在60代中后期，随着技术的进步和能源价格的攀升，首批电功率30万千瓦的压水堆，沸水堆和重水堆等核电机组开始大量兴建，目前世界上运行的大部分商业核电机组都是这个时期修建的，包括前不久出了大事故的日本福岛核电站。这一时期兴建的核电机组，一般国际上统称为第二代核电机组。
这段时期形成系列化建设的机型主要有压水堆核电机组、沸水堆机组、天然铀压力管式重水堆、石墨水冷堆电站、石墨气冷堆电站。
上述核电系列中，B&W公司的压水堆因发生了三哩岛核事故，苏联石墨水冷堆因发生切尔诺贝利核事故，暴露了设计中的缺陷，停止了这两种机型的发展。石墨气冷堆由于其固有的特点，经济竞争能力差，局限在英国建设。由此看出：由机型固有特点决定的安全性和经济竞争力是其能否持续发展的关键，确保安全，提高经济竞争力是核电技术发展的方向和动力。
2.3第三代核电站
20世纪70和80年代中先后发生了三哩岛和切尔诺贝利两大核事故，使核能的公众接受问题成了世界核电发展的重大障碍。从上世纪90年代开始，为了消除这两次重大事故对核电发展带来的影响，美国和欧洲分别提出了“先进轻水堆用户要求”文件（即URD文件）和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”（即EUR文件），第一次对核电站在技术上进行了规范化和标准化，国际上通常把满足这两份文件任意之一要求的核电机组称为第三代核电机组。
目前满足上述文件要求的核电机组主要为三个，首先是法国阿海珐公司和德国西门子公司联合设计的ERP，美国西屋公司由AP600发展而来的AP1000，以及俄罗斯由VVER-1000发展而来的AES92/2006；其中AP1000满足URD要求。ERP和AES满足EUR要求；目前首次进入商业运行的三代核电站估计会出现在2015年左右。
2.4第四代核电站
四代核电技术的提法始于2000年，美国牵头召开的“第四代国际核能论坛”（GIF），在2002年，这个论坛提出了六种有限候选的堆型，分别是超临界水冷堆、高温气冷堆、熔盐堆、钠冷快堆、铅冷快堆以及气冷快堆；按照GIF的提法，国际上应该在2020年左右确定四代核电反应堆的主力堆型，在2025年建成原型示范堆，2030年进入四代堆的商业应用。目前在研究这一技术的国家主要有美国、法国、俄罗斯、日本、印度、中国、加拿大等。
目前四代核电方兴未艾，可以肯定的说，各国争先吐艳的一个核电新春天不久就要来临。
三、核电站反应堆冷却剂系统的发展
在核动力发展过程中，不同时期的核动力装置堆反应堆冷却剂系统（RCS）的要求是不同，RCS的设计思想是随着核动力技术的不断进步而不断发展的。
3.1第一代压水堆核电机组反应堆冷却剂系统
第一代压水堆（PWR）机组是核电起步阶段的机组，其主要技术是在军用核动力的基础上发展起来的，因此，它的RCS设计具有军用技术的许多特点。
舰船第一代PWR动力装置的RCS通常采用两环路方案，即一个反应堆配两条环路，核电机组为提高电厂输出电功率往往采用RCS三环或四环路方案。但是，除了希平港以外，以后的核电机组均取消了备用主泵和主管道上所有的隔离阀和止回阀。一些早期核电机组采用的屏蔽电动机泵，也在后期改为大功率的轴密封式主泵，蒸汽发生器则改用单筒体自然循环立式结构。
3.2第二代压水堆核电机组反应堆冷却剂系统
在第一代PWR动力装置进入后期发展后，核电机组的设计思想是在保证电厂安全性的基础上注重经济性，以提高核电在能源领域的竞争力。
在保证安全可靠的基础上增加机组容量和降低电厂造价是提高电厂经济性的重要技术措施。20世纪六七十年代在石油危机等因素的刺激下，各经济发达国家大力发展核电，PWR单机容量从300MWe等级很快提高到了1350MWe等级（美国西屋公司414型）。法国四环路机组可达1500MWe （N4型），功率在目前运行的PWR中是最大的。
通过核蒸汽供应系统（NSSS）主要设备、主要部件的标准化和系列化实现大型化是第二代PWR核电机组的主要特征。RCS主设备配置不同，标准化和系列化的方式也不同。以美国西屋公司为代表的NSSS供应商是通过增加RCS环路数和增加反应堆堆芯燃料组件数与高度来提高NSSS功率。美国原CE公司和B&W公司则实施两环路的1-2-4配置方案，即1个反应堆配2台蒸汽发生器和4台主泵。
3.3第三代压水堆核电机组反应堆冷却剂系统及其后续发展
核电机组从相对简单的第一代到越来越复杂的第二代，经历了半个世纪的漫长过程。 AP1000的设计又从复杂的第二展为简单的、更先进的第三代，开创了技术突破和革新的新思路。RCS正沿着革新的道路进一步发展。
更为简单的一体化模块式反应堆IRIS（热功率1000MW）就是其中极具吸引力的一个国际开发项目。IRIS―体化反应堆压力容器不仅包容了堆芯、蒸汽发生器和稳压器，而且包容了主泵及其电动机和控制棒驱动机构，即反应堆压力容器包容了整个RCS的主要设备。
一、核电技术设备采购工作潜在问题
第一，我国对AP1000第三代核电技术设备的采购方式主要是从国外中采购取得大宗设备以及特殊设备，而其他的众多设备都要通过国产化来实现。然而如今，我国范围内的核电设备厂家存在着一系列问题，严重影响到我国核电技术设备的采购进度以及采购质量。我国的核电建设在国内外先进理论的方针指导下，大力推进和提高我国核电站建设自主化是核电建设国产化的核心之一，例如设备设计以及制造的国产化。我国核电发展至今虽然积累了很多宝贵经验，但是核电技术设备采购工作潜在问题也很多，其中与核电工程质量直接相关的核电设计、建安施工、调试及试运行队伍的核安全文化意识相对较强，管理体系相对完善，而设备采购、制造方面则存在着明显差距，主要体现在设备供货质量和进度方面。
第二，AP1000技术设备采购的准确信息是从技术规格书中获取的，然而现实中或许会存在受改进项变化的现象，在具体的工业控制系统中存在着时间滞后的工艺过程，而大滞后系统中，时间滞后会严重影响系统的稳定性和动态特性。
第三，目前，国内存在缺乏核电重大设备的制造资源，能源有限的问题。于是，在技术设备的卖场市场中，卖方已起主导作用，市场成为了卖方的主导市场。然而在我国大多数范围内，核电项目的FCD时间较为集中，使得各项目的交货期容易容易冲突。于是，在一定程度上会影响交货的时间和质量，引起供货风险。
第四，根据新规划的测算以及根据财经记者出身的童第轶估计，2020年我国的核电装机容量将会达到7500万千瓦，同时，设备需求也将会达到4000亿元甚至以上。因此，未来两年AP1000核电技术设备将会进入采购高峰期。
二、对应解决方案
第一，项目总承包采购模式具有相对的优越性。首先，在项目总承包采购模式下进行采购，总包方会对核电设备的采购和制造负责到底，有利于顺利实施项目。另外，由于承包商具有专业化水平以及会在多项目的基础上发展，不但会使得我国核电技术设备的采购工作更具标准化和规模化，而且可以在一定程度上使采购的成本风险降低，还丰富了项目的积累经验，有利于国内外供应商的技术转让。因此，在采购设备的过程中，应该优先采用项目总承包采购模式。
第二，由于AP1000核电技术设备采购人员的分析判断能力和谈判能力直接影响到AP1000核电技术设备采购工作的整体效果。因此，应当努力孕育新一代优秀的采购队伍，全面提高采购工作人员的素质和综合运用能力，尤其要进一步提高采购人员的价格分析的能力，使得采购人员既能够降低设备的采购成本，同时又不会影响设备采购工作的质量和进度。
第三，要合理地调用核电公司内具有相关专长水平的工作人员，使得核电技术设备在采购的技术水平得到一定的保证，并且明确好相关人员的任务，在保证项目整体设备质量前提下，合理分配相关技术人员实现最佳资源配置以防止人员浪费，加快工程的进度。
第四，只有全程对技术设备的采购和监造过程进行监理，才能保证核电公司内工作人员对设备内部结构和相关标准以及技术特征等进行全方位的了解，这样有利于制定出对相关的规范制度，确保技术设备的后期运行工作以及检修管理工作等，从而进一步提高核电设备的运行效率以及管理效率，从一定程度上便可以延长技术设备的使用寿命。因此，加大对技术设备采购工作和建造过程中的透明度促进公开，公平，公正也是极其关键的。
第五，在签订核电技术设备采购合同的时候，应该选择合适的运输方式，减少设备在运输过程中丢失或损坏的现象。例如，对大型的设备可以选用FOB 、EXE的交货方式，相反，对于小型的设备，应该选用DDU等交货方式。除此以外，总包方还可以通过购买海上和内陆运输保险的方式来减少交付设备时引起的损耗所带来的损失。
三、结论和建议
张作义认为：在认真遵守国家有关核安全与环境保护等法规的基础上，谨慎决策，不搞核电的前提下，内陆可以建设核电站。首先，国际上的核电机组大部分建在内陆。从美国到法国，再到俄罗斯，没有说核电厂沿海可以建，内陆不能建的。其次，在确保反应堆安全，例如衰变热的冷却问题上，内陆核电同样可以满足。它需要的水很少，只需要每小时10吨水，1辆消防车来回跑就够了。第三，在正常运行有关的放射性排放上，同样功率的核电厂并不比燃煤电厂高。同时避免燃烧大量煤炭，排放酸雨、温室气体、粉尘。第四，放射性废水排放问题可以满足国家法规的要求，也可以提出更高的要求，技术上可以解决。现在我国正在运转的核电站的放射性废水排出去时实际上已经处理得很干净了，远远低于环境保护的要求。我们可以看到很多沿海的核电厂旁边，很多人照样可以在那里游泳。
对于核电选址，有非常严格的要求，天上地下人文等都有要求，要经过严格的审查。也就是说，这个地方允许建核电站，要看天文地理，不能有超过设防标准的地震、海啸、洪水、龙卷风等，没有断裂带，不能离火源很近，天上不能有飞机航线，人口不能靠近大城镇，要靠近电的用户等等，非常严格。真正能满足核电标准的厂址并不多。即便选定的厂址，最后能不能建，还要国家环保部和国家核安全局等部门说话，这个“说话”也要经过严格的审查。符合要求，经过审查的厂址是稀缺资源，应当保护好。
一个核电站的建成需要10～20年，为什么大家还是热衷于要上核电站呢?这里面不完全是经济利益，还有环境效应。如果不设核电厂，就要烧煤。现在对煤电和水电也有争议，水电有移民拆迁，而核电的厂址很小，牵动的人相对较少。现在大家希望最好是插座一插就有电。但是电从哪儿来?能源从哪儿来?我国大量烧煤，已经烧掉了30亿～40亿吨煤，全世界都在反对。现在最大的环境问题是温室气体排放，我国已经是第一大二氧化碳排放国。为了烧这几十亿吨煤，每年要死很多人。靠风电和太阳能支撑不起13亿人口的需要。中国作为一个13亿人口的大国，不能没有核电。如果不出现重大核事故，核电厂是非常干净的。
目前全世界还没有正在运行的应用第三代核技术已建成的核电厂，这是否意味着即便运用第三代核技术建设核电站也存在风险呢?
核电有代论，但不唯代论。技术的进步是一个渐进的过程。核电站的寿期超过40年，不能因为有新一代的出现，就放弃老一代。老一代技术有经验积累，技术成熟，并且不断改进，也可以满足安全要求。第三代核电是在以前成功经验基础上，经过20年发展，进行了大量科学实验，其安全性不是仅仅依靠计算出来的。在引进4台核电机组成功建设的基础上，继续建设三代核电机组，风险是比较小和可控的。
有人要问，在内陆建了特大核电站，万一出现特大核电事故怎么办?
应该相信，中国核电安全水平在稳步发展的前提下，是有保证的。
首先，核电的整个决策是党中央国务院作出的重大决策，这个决策综合考虑了我们国家人民的福祉、核电的安全、核电的技术水平等因素下的一个非常谨慎的决策。
其次，我国是核大国之一，过去50年积累了很好的基础。由于后发优势，我国目前在建核电机组的技术安全水平处于世界先进水平。但是我们要避免式的发展。
第三，努力避免发生特大事故。从过去的实践看，是有可能做到的。日本福岛第二核电站在发生同样的地震和海啸的情况下，也没有发生特大事故，说明在技术上是可能做到的。
[关键词]核电利用；环境基础；核电技术
中图分类号：TM613 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）31-0342-01
能源短缺和环境污染严重的问题随着社会的发展日渐暴露出来，随着消费量的不断增加，化石能源储量的不断减少，人们迫切需要寻找一种替代能源，能满足能效高，技术上可行，环保。而核能作为能够满足上述要求的能源，日益受到全世界各国的广泛关注和认同。
（一）美国核电发展的现状和核电技术
一、核电的发展现状
美国是世界上最大的商用核能供应国，已经有50多年的商用核电站历史，目前共有104座正在运行的核反应堆，装机总容量达1.03亿千瓦，占全美国发电量的20%。
虽然在三哩岛（Three Mile Island）核电站发生核泄露事故后，美国再无新添核电站，只有老旧核电站被关闭。但是进入新世纪，美国对建造新反应堆的兴趣开始升温。2003年，美国有3家公用事业公司与能源部合作，在共同承担建造成本意向的前提下，向美国核管理委员会（NRC）提交了申请，希望建造反应堆地址能早日得到批准。2004年，美国能源部宣布，与两个工业集团合作，共同承担建造成本，向NRC申请建造和运行新反应堆的许可证。此后，有多家公用事业公司先后宣布有计划申请反应堆许可证。很快，全美有意建造新反应堆数量高达到20个。
二、核电技术
美国有许多公司都在研发自己的核电技术，而目前最引人关注的是美国西屋公司研发的AP1000技术。
美国西屋公司开发的核电第三代技术AP1000，是一种先进的非能动型压水堆核电技术，与 传统的PWR安全系统相比，非能动安全系统要简单得多，它们不需要现有核电站中那些必不可少、种类繁多的安全支持系统，如相关的安全级交流电源、 HVAC（加热、通风、空调系统）、冷却水系统以及安装这些部件的抗震厂房。非能动安全系统的采用和系统的简化，减少了运行人员的操作。通过这些设计改进，AP1000机组的安全性得到了显着的改进。AP1000技术的最大特点是设计简练，易于操作，而且充分利用了诸多“非能动的安全体系”，进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。因而也被世界上诸多国家所引进。
（二）法国核电利用的现状和核电技术
一、核电的发展现状
法国现有59台在运核电机组，总装机容量为63GW，是全球第二的核电大国。2008年法国核发电量为4183亿kWh，占全国总发电量的76.18%，是世界上核电比例最高的国家。
很明显，核电现在已经在法国电力及能源中占据了举足轻重的位置，为保证法国经济稳步和迅速发展发挥着极为重要的作用。同时，核电作为安全清洁的能源，还为法国保持一个优良的生态环境发挥着突出作用。
而目前，法国政府正在积极思考未来核电的发展趋势，大致将采用以下两种途径进一步发展核电。一个途径是采用核电新技术，政府决定以新一代的核电厂代替目前的核电厂，将主要使用欧洲压水堆（EPR）。另一个途径则是在现有的核工业基础上革新，即再第四代核电技术成（即2020～20240年间）之前采用延寿管理技术，或者对现有机组新近增容改造。
二、核电技术
1975年，为适应压水堆核电站向大容量机组发展的趋势，法国在系列建设三环路压水堆机组的同时，引进了西屋公司M414型核电技术，并进行了必要的技术改进。为进一步改善经济性、安全性和运行性能，1984年，法国在P’4的基础上开始开发N4型四环路150万千瓦级核电机组。而通过优化法国N4的设计特性和德国Konvoi （1300MWe）技术，法、德两国从1985年起联合开发第三代压水堆机型，命名为欧洲压水堆（EPR）。 EPR是一种改进型的设计，在安全要求方面采用的是双重并进的原则，一方面加强事故预防的措施，另一方面是进一步降低包括堆芯熔化在内的严重事故的概率。通过以确定论方法为基础，结合降低风险的措施，从技术上确保满足核安全的要求。设计中体现了简化的要求，包括安全系统的简化和非能动技术的应用。目前，该核电技术也被许多国家所引用。
（三） 中国核电利用的现状和核电技术
一、核电的发展现状
进入新世纪，中国核电迈入批量化、规模化的积极发展阶段。截止2010年10月，国家已核准34台核电机组，总装机容量达3692万千瓦，其中已开工在建机组26台，装机容量为2881万千瓦，在建规模居世界第一。尽管在日本福岛核事故发生之后，我国的核电事业短暂的停滞过一段时间，但是近年来，随着核安全规划的出台以及国家政府出台的一系列鼓励核电发展的政策，我国核电发展又将迎来一个蓬勃发展的时期。
二、 核电技术
上世纪90年代末，中国相继从法国、加拿大、俄罗斯引进了三种二代技术堆型，并在法国堆型的基础上改进出两种被称为二代加技术的堆型。目前，中国在运营的核电站主要依托二代加技术。虽然我国采用的都是国际上成熟堆型，但一个国家同时采用多种技术则带来了监管、制造、运行等一系列问题，总的来看不利于我国核电的发展。因此自主化和国产化是发展我国核电必须坚持的方针。
（四） 核电技术的发展趋势
一.提高安全性、改善经济性成为核电技术发展的主要趋向
在现代化核电市场机制中，要保证一个设备在市场中具有竞争力，能够稳定在市场发展中占据重要位置，重要的是在安全性能以 及经济上具有优势。在近十年来， 指导核电技术发展的用户要求文件（URD、EUR）、最新提出的第四代核电站的性能要求以及美国最近颁布的新的能源政策，都贯穿一条主线，就是要提高安全性、改善经济性，在满足确定的安全要求的条件下，争取最好的经济性。而提高经济性，主要的途径有统一技术路线，技术引进吸收以及设备国产化等。
二.采用非能动安全系统、简化系统、减少设备来提高安全性
现阶段，许多国家给出的三代核电技术普遍都是在之前的设计上加入 非能动的安全性能系统取代之前的系统，进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。而现阶段中核集团旗下的三门核电有限公司采用的就是美国西屋公司研发的第三代核电技术AP1000，该技术的特点也即是其的非能动性，大大的提高了核电站在运行中的安全性。
三.单机容量继续向大型化方向发展
为了能够降低核电站的成本，持续扩大前进规模，世界上大部分国家都提出了增大核电单机容量的思想。
结束语：
由于能源短缺和环境污染严重，同时以风能、太阳能为代表的新能源还无法成为主要的电力来源，各个国家开始大力发展核电。然而对于核能的利用，各国要针对自身国家的发展现状，合理的规划本国的核电站建设以及核能技术的发展。
参考文献
[1] 刘长欣.王乃彦. 统一思想积极发展核电[J]. 科技导报.2001，（8）：6-8.
“华龙一号”是由中国两大核电企业中国核工业集团公司和中国广核集团在我国30余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上，根据日本福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求研发出的百万千瓦级压水堆核电技术。中国由核电大国向核电强国的转变，一个重要标志是拥有自主知识产权的核电技术，并实现“走出去”。中国政府对核电“走出去”高度重视，在2013年中央经济工作会议上，中国国家主席和国务院总理都提到要把核电和高铁作为重要出口项目，加以推动落实。核电“走出去”已成为中国国家战略。
“华龙一号”在核电大国英国安家的基础 2015年10月21日，在主席和卡梅伦首相的见证下，中国广核集团与法国电力集团在伦敦正式签订了英国新建核电项目的投资协议。
英国是世界老牌核电大国。世界上第一座商用核电站就是1956年首先由英国建立的。那么，作为核电大国和老牌核技术强国的英国，如今为何向中国“伸手”呢？
我国创建核工业已有60年的历史。从1970年2月8日总理批示建设上海核电站以来，我国核电发展也已有45年，迄今已建成并在运行的有25座核反应堆，另有26座正在建设中，是全球新建核电站最多、最快的国家，核电占比由2005年的约2%、2010年的4%上升到2015年的6%，到2020年将继续上升到8?10%。我国核电之所以快速、高效发展，是因为得到了一条最重要的经验和教训：核电的核心技术是买不来的，只有经过自己艰苦奋斗、探索创新，获得核心技术，才能使自己受益，也才能使别人信任。
在过去，一个核电大国或核电强国是靠核电装机容量来支撑的;而现在仅靠这些已经不够：发展核电的安全性和经济性愈来愈重要。
2011年3月日本福岛发生核电站爆炸事故，在世界引起巨大反响。其后德国宣布弃核，而英国不但没有弃核，还决定扩展核能技术优势，寻求外部合作，一方面使英国正在运行的、能够满足该国7%电力需要、但日益老化的八座核电站的16个核电机组的核电系统得到改造，以实现最后安全关闭;另一方面，为降低污染，决定于2025年前废除煤电，并且新建最清洁的能源――核电，这也是英国完成减排二氧化碳的环保目标的需要。
但是，建设核电站成本昂贵，这是制约核电发展的一大问题，因此降低成本就是目前建设核电站面临的最大挑战。俄罗斯核电成本相对较低，在市场竞争中迅速扩展，取得的订单占世界70%以上;而中国核电建设的高效率和低供应链已被许多国家所看中，被认为是降低核电建设费用的捷径。这也是中国核电能够跻身包括法国电力公司、美国西屋电气公司、俄罗斯国家原子能公司等强手如云的世界核电市场的关键。
此次英国核电项目总投资180亿英磅，建设三套核电机组，其中一套就是“华龙一号”。法国与中国共同投资，法国占股66.6%，中国占33.3%。这是英国22年来新建的第一座核电站。
世界核电发展为何急需第三代核电站
日本福岛核电站爆炸事故的冲击，加上核电建设周期过长、成本过高，以及页岩气和可再生能源（太阳能和风能）开采利用技术的迅速发展，使核电发展受到巨大影响，甚至致命打击。
但是，在世界气候变化、节能减排和可持续发展的需求日益紧迫的今天，清洁的、更安全的、“经济型”的第三代核电站具有现实的需要。2014年9月国际原子能机构关于世界核电发展前景的报告指出，目前有33个国家正在考虑规划或启动核电站计划，六个国家决定新建核电站，五个国家在积极筹备;考虑核电计划的国家多达19个，到2030年拥有在运核电厂的国家数量将从目前的30个增至35个。俄罗斯帮助埃及建设的第一座核电站将于2015年底开工，越南已与俄罗斯和日本合作建设两座核电站，印尼、泰国已通过招标建设核电站的立法。
在欧美发达国家，上世纪70年代世界石油危机后建成的很多核电站现已逐渐面临退役，能源供应怎样衔接成为一个大问题。譬如核电占比世界最高的法国，到本世纪20年代，其58座设计寿命为40年的核电站中有半数将到期;美国有62座核电站、99个核反应堆，现已关闭四个核电站（共五个反应堆），几年后将关闭更多。所以，安全性更高的第三代核电站具有紧迫需求。
国内有知名理论物理学家表示：“不能保证核电站百分之百安全，我就反对;没人能保证这一点，所以中国核电站不应扩张。”但是笔者认为，事物没有绝对的。核电追求百分之百安全是一种先进设计理念。但是谁能保证核电站百分之百安全，又有谁能相信这种保证？难道没有百分之百安全保证的事就不能做吗？上世纪70年代末，正当我国决定引进法国核电站时，美国发生三哩岛核电站重大事故。1979年9月中国核电代表团到法国考察时问法方，能否保证核电站不出大事故，法方做了否定回答。在既无保证、又无百分之百可能性情况下，广东大亚湾核电站拖了10年才建，而现在已安全运营20年（能源七成供给香港），人们赞扬、感谢清洁、低廉核能带来的好处。总之，在核电高效发展和应用上，应相信人类的进步和创新能力。
为何追求“华龙一号”
1979年美国三哩岛核电站发生事故，虽未发生大爆炸，但其危险性和危害性使人类第一次产生了恐惧，所以美国30多年来没有新建一座核电站;1986年苏联切尔诺贝利核电站爆炸，再次引起人们恐慌。由于切尔诺贝利核电站采用的是沸水堆，安全性略差，所以后来的核电站基本都采用压水堆型核电机组。但福岛核电站爆炸更引起人们恐慌与沉思。很多国家的能源供应离不开核电，不可能弃核，只是对核电安全性有更高要求。于是，更有保证的第三代核电站应运而生。
第二代核电站的安全设计措施采用的是紧急停堆（或称应急停堆、事故停堆）设计系统。在反应堆控制系统失灵、卡壳或者失水事故发生时，马上注入毒物以吸收中子，使反应堆核链式反应停止，堆芯不会产生熔融（笔者1965年曾负责该系统的“九设计”）。但那时的设计没有考虑到发生完全断电的情况，只考虑到万一电断了，有另一路辅助电源自动并网。而福岛第一核电站六个机组中的一个发生了完全断电，引起堆芯熔融，产生爆炸，但相距较近的福岛第二核电站四个核电机组却没有太大损害（装有三组辅助电源，有两组断电），可见第二代安全性还是有保证的。
福岛核事故引起爆炸完全是人为处理不当。本该直接注入冷却水，但投资者怕反应堆被海水腐蚀报废，几天后才采用了堆外喷洒水，错过了最佳救灾时间而导致爆炸的发生。
中国自主三代核电技术“华龙一号”采用了完全断电状态的设计概念：一旦发生事故，借助水的重力自动注入堆芯的“非能动性”，使堆芯冷却，不会产生熔融等事故。2014年，中国核电机组非能动性实验取得成功。
除安全性外，制造成本较低（约为国外的六成），在经济性上更具优势，是“华龙一号”受到青睐的另一原因。除英国外，阿根廷、巴基斯坦、罗马尼亚也将与我国签署核电投资、融资、建设、运营及退役寿命期等协议，还有更多的国家正在与我国谈判。
为保证核电站最安全运行，中国已申请数个“反应堆快速、高效达到非能动性设计实施”专利。此外，若突遇导弹袭击、飞机碰撞等，怎样使核电站不受破坏呢？一方面应采取反应堆压力壳双层结构，另一方面应使厂房外形结构更牢固，甚至将核电站建在地下。
在日本福岛核泄漏事故发生后，世界各国对于核电站都持谨慎态度。本刊记者实地探访三门核电站，揭开核电的神秘面纱。
核电站施工酷似“搭积木”
位于浙江省台州市三门县境内的三门核电站，是世界上第一座采用第三代核电技术AP1000的核电站。它使用了由美国西屋公司开发的AP1000技术，不仅安全性比第二代核反应堆提高百倍，而且寿命也延长了20年，达到60年。今年2月3日，本刊记者就探访了这座正在兴建当中的核电站。
换上特制的防砸皮鞋，穿上反光背心，戴上能显示准入区域的安全帽，记者搭乘核电站专车，穿过一条隧道，来到位于海边的三门核电工程现场。这里矗立着一个巨型的钢制安全壳，壳体被巨大的塔吊包围着，壳体外遍布脚手架。
“这就是核岛，核反应堆主系统都在这里面。”三门核电站工作人员介绍说。
三门核电站采用“模块化”的施工方法来建设，AP1000核电机组共有119个结构模块和65个设备模块。在运抵核电站施工现场之前，各个模块可以在不同的工厂同时制造。而后，它们就可以在工地上像搭积木一样拼装起来，从而节约施工时间。
不过，想要搭好这些“给巨人玩的积木”，也需要起重能力超群的吊车助力。考虑到AP1000核电站建设过程中大型模块和设备较多，三门核电站于2007年引进了当时全球起重量最大的履带式大吊车。最大起吊能力达2358.2吨，可在100米起吊半径上起吊500吨以上的重物，满足施工中的起重需求。
第三代核电站强调安全
当三门核电站的施工进度稳步推进的时候，人们也不免有些担忧：这座核电站的安全性究竟如何？或者说，假如发生自然灾害或者工作人员操作失误，它会不会成为又一个“切尔诺贝利”，让核电站周围的土地成为“废土”？
“经常有人问我：‘核电站会像原子弹一样爆炸么？’人们会提出这个问题，乃至谈‘核’色变，恰恰反映出公众核能科技知识的缺乏。”三门核电站工作人员说，“‘二战’末期美国对日本广岛和长崎的核打击，给人们留下了深刻的印象，也让‘核’成为一个令人胆寒的词。不过，虽然原子弹中的核装料和核电站中的核燃料都含有铀-235或钚-239，但它们的纯度相差很大，前者高达90%以上，后者仅为3%左右，所以核电站不会像原子弹那样发生核爆炸。这就好比是高度白酒和低度啤酒一样，白酒因酒精含量高可以被点燃，而啤酒因酒精含量低，就不能被点燃。”
不仅如此，担心中国的核电站变成下一个“切尔诺贝利”也同样可谓多虑。这是因为中国的核电事业起步较晚，因此具有“后发优势”，可以选择更安全的反应堆堆型。而三门核电站采用的AP1000，属于第三代核电技术，安全性更是大幅增强。举例而言，以往核电站在发生事故时，很多应急措施需要由操作人员和工程技术人员在短时间内做出决断，但人在巨大压力下很容易判断失误，有可能导致核电站事故雪上加霜。因此，第三代核电站在保证安全方面，有意减少了“人”的因素。三门核电站使用的AP1000压水堆，在发生事故后的72小时内，无需人工干预即可自动启动安全系统，维持反应堆堆芯的完整性和乏燃料池的冷却，从而为核电站的操作人员和工程技术团队留出更长的决断时间。
从三门核电站排出的冷却水，也不像人们想象的那样会带有核辐射。三门核电站工作人员说：“三门核电站使用的AP1000压水堆，其‘双回路’的工作原理就保证了有辐射的水不会流向外界。在这个反应堆里，高温高压的一回路冷却水把热能带出反应堆，并在蒸汽发生器内把热量传给二回路的水，使它们变为蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。这就好比说一回路是个热水袋，里面的水有辐射；二回路是一脸盆水，这里的水被热水袋加热，但与热水袋之间是隔绝的，因此脸盆里的水没有辐射。至于从三门湾取得的海水，只是为了冷却脸盆里的水，那么从核电站排回大海的水就更没有辐射了。”
核电不应被“妖魔化”
尽管三门核电站采用的第三代核电技术已经极大地提高了安全性，但与“核”有关的诸多负面词汇，比如“核泄漏”“核辐射”，早已随着此前的历次核事故深入人心，让不少人对核电是否真正安全充满疑虑。
自从前苏联在1954年6月建成奥布宁斯克核电站以来，人类利用核电站生产电能的历史，至今已有将近60年。在这期间，人类共经历了3次重大核事故，分别是1979年的美国三哩岛核事故，1986年的前苏联切尔诺贝利核事故和2011年的日本福岛核事故。
“这3起历史上的核电站事故，各有其起因。每一次事故，都提醒人们关注此前设计、建设和管理核电站时忽视的一些问题，让核电变得更为安全。”清华大学工程物理系副教授俞冀阳告诉记者。
俞冀阳介绍说，三哩岛核事故开始于一次工作人员的错误操作，而后，由于一系列设备故障，以及紧急情况下其他工作人员的错误操作，使一次小的故障急剧扩大，造成了堆芯熔化的严重事故。幸运的是，由于主要的工程安全设施都自动投入，而且反应堆设有几道安全屏障，因此没有造成人员伤亡，对环境的影响也极小。在三哩岛核事故之后，提高核电设备的质量和可靠性得到了全球核工业界的重视，最终催生了极为重视安全和可靠性的AP1000技术。
福岛核电站事故发生之前，各国纷纷试水核电，推出了自己雄心勃勃的核电发展计划。比如，在美国，核电是美国总统奥巴马“能源新政”中的重要组成部分。在2012年财政预算中，奥巴马政府计划批准360亿美元贷款担保用来兴建核电站。去年2月，奥巴马宣布将修建新核电站以满足国家未来能源需求，这是美国30年来首个新核电站项目。
绝非偶然，欧洲很多国家也考虑兴建新的核电站。2009年，法国宣布，在项政府借贷计划中，将投入10亿欧元研发第四代核反应堆，为21世纪本国的核电发展夯实基础。
然而，福岛核电站事故让这一切蒙上了一层阴影。
不过，在全世界对核电产生强烈抵触情绪的同时，专家提醒我们，为了摆脱对化石能源的依赖，不管我们是否喜欢，我们都需要核电。下一代核反应堆的设计正是为了预防福岛核电站事故重演。
被动式冷却系统受追捧
保持核电站的安全运转意味着使它在任何情况下都能保持冷却状态，天灾人祸都是致使常规冷却方法失灵的原因，这凸显了“第三代加强型”核电设计模式安全系统的重要性。一旦出现天灾或者人祸，这些安全系统就会自动开始工作，不需要人力，甚至不需要电力。
美国威斯康星大学工程学院教授、美国核管理委员会反应堆安全保障咨询委员会委员罗伯特・考拉蒂尼表示，“第三代加强型”核电站的设计者主要包括美国西屋公司、通用电气、日本三菱和法国阿海珐公司，这种核电站采用了新的设计方案，汲取了美国三哩岛(1979年3月，位于美国宾夕法尼亚州东北部三哩岛的核电站发生核泄漏事件，直接导致美国在随后30年内没有再兴建任何新核电站)和切尔诺贝利核事故的教训。
第三代加强型核电站包括一些高科技电站设计，其中许多设计方案仍在等待管理部门的审批。其他一些设计方案，比如法国阿海珐公司“进化动力反应堆(EDR)”和美国西屋电气公司的AP1000反应堆(两者都是压水反应堆)则已经在建造当中。
麻省理工学院核工程系的容座教授、核电站安全系统专家迈克尔・波多斯基表示：“新的反应堆设计使用所谓的‘被动式冷却’系统来去除反应堆热量，而不是使用主动式冷却系统，日本福岛第一核电站使用的是主动式冷却系统，然而，海啸导致该系统的冷却水抽水泵和柴油发电机故障，致使该冷却系统失灵。‘被动式冷却系统’可以在不需要外部干扰的情况下，保证核反应堆的安全性。”
据美国麻省理工学院出版的《技术评论》杂志3月17日报道，西屋电气公司匹兹堡分公司的发言人斯科特・肖说：“展望未来，人们会看到更多核电站依赖被动式安全系统，这种系统可自动关闭核电站，而不需采用发电机和水泵。”
阿海珐公司目前正在建造4座“进化动力反应堆”，其中两座在欧洲。核反应堆的设计中包含有4个独立的冗余冷却系统，其中两个能够承受飞机坠毁的冲击。
西屋公司的AP1000反应堆也包含一系列被动式系统，如果核电站开始出现过热的情况，这些系统就会利用自然气流、引力和其他自然现象自动对堆芯进行冷却，而不是使用泵、阀和人工操作，在没有外界干预的情况下，这些系统最长可以运行3天。
小型模块式反应堆更安全
真正安全、可靠的核电要求反应堆堆芯不能熔化，这意味着核电站的规模会缩小而不是增大。
波多斯基认为，今后可能会依赖很多小一些的、分布式的核电站，即小型模块式反应堆，这些小型模块式反应堆能生产100兆瓦到200兆瓦的电力，大约是目前美国许多核反应堆产能的五分之一，但体积只有十分之一，这些更小的电站可以位于主电网之外，给农村的用户供电。波多斯基表示，这些小型反应堆会更加安全。因为这些反应堆不会将过多热量集中在一个地方，过多的热量将散入空气中，因此，不需要采用主动式冷却系统来对它们进行冷却。另外，这种反应堆拥有的核燃料也少，它们所产生的热量(减少冷却系统的需要)和放射性也更小。
波多斯基说：“这些小型反应堆会更加安全，因为其中不会发生什么事情，一旦形势不对，反应堆就会自动关闭，热量会消散，也不再会出现什么其他故障。”
第四代核电站方兴未艾
这样的一幅美好图景什么时候成为现实呢?不管未来的能源“拼图”如何拼成，核电都是其中不可或缺的一块。下一代核反应堆，也就是所谓的第四代核反应堆已经在设计之中，并且在探索先进的冷却系统和其他技术的可能性。这些系统和技术能使核电站的生产效率和安全性都更高。
第四代核电站不仅可利用传统的铀235作为核裂变资源，还可利用铀235产生的“副产品”甚至“废品”进行反应，因此能效更高、排放更低。不过，科学家认为，这些核电站要变成现实，起码还需要20多年的时间。
同时，工程师们正在尝试各种其他的核电站设计方案，其中之一是漂浮核电站。
据国外媒体报道，2009年5月18日，俄罗斯圣彼得堡波罗的海造船厂正式开工建造世界上第一个漂浮核电站，预计将在2012年完工，用以解决靠近海边的俄罗斯偏远地区缺电和供热问题。
漂浮核电站具有两大特点：一是机动性强。它犹如一个巨大的游动蓄电池，当地面需要电力时，可以停靠在码头，与陆地上的高压电网连接，实现电力传输。二是造价低。漂浮核电站的造价约1.2亿至1.8亿美元，仅为陆上核电站的十分之一。投入运营后，每年可节省20万吨煤和10万吨取暖燃油。
连日来，日本福岛核电站爆炸升起的烟云，再次搅动人们意识深处对核辐射的恐惧，像一场心理“海啸”，迅速波及世界各地。人们以不同方式作出反应，有上街示威，反对核能的；有口诛笔伐，主张改弦易辙的；有采取措施，进行自防自救的……虽说形式各异，但提出的问题却是相同的。“我周围的核电站安全吗？我们是否需要核电？”成为当今全球讨论的焦点。在作出回答之前，不妨先让我们共同回顾一下人类和平利用核能的历史。
核电的诞生
作为人类和平利用核能的里程碑，世界第一座核电站运行近半个世纪才安全退役，堪称典范。
早在二战结束前后，科学家就已考虑和平利用核能的课题。1951年，美国科学家首次在爱达荷国家反应堆试验中心，生产出100千瓦核电，迈出了和平利用核能的第一步。1954年6月27日，莫斯科广播电台的一则新闻震惊了世界：“在科学家和工程师的共同努力下，苏联建成了世界上第一座5000千瓦核电站，已开始向农业项目供电。”这个名为“第一核电站”的项目，当时属于最高机密，连建设工地上的工人都不知道自己在建什么。这座位于莫斯科近郊奥布宁斯克的核电站，从方案设计到竣工运行仅耗时3年，创下了核电站建设的速度之最。按设计，该核电站的安全运行寿命为30年。据此，苏联于1984年决定将其关闭。后因种种原因，核电站的关闭计划一推再推，直到2002年4月30日俄罗斯原子能部宣布将其正式关闭。核电站从投产到退役，安全运行了近半个世纪，堪称世界核电站的安全典范。核电站规模虽小，但它被公认是人类和平利用核能的一个里程碑。退役后，已更名为“奥布宁斯克科学城”，要改建成科技博物馆。
与此同时，世界各科技强国和平利用核能的科研工作，也在突飞猛进。1956年，美国、英国先后建成核电站；进入20世纪60年代，核电国家的名单上又增加了法国、德国、加拿大、日本等。从1954年到1965年，全球有38个核电站投入运行。其中苏联采用的技术是石墨沸水堆；美国采用的技术有沸水堆和压水堆；英法则选择了不使用浓缩铀，只使用天然铀的石墨汽冷堆；加拿大走的是天然铀重水堆发展之路。上述核电技术，为后来核电技术的发展奠定了基础。在业内，被视为早期原型反应堆，即“第一代”核电技术。
经过多年安全运行，核电技术日趋成熟，尤其是上世纪七十年代的“石油危机”，更成为推动核电发展的强大动力，核电的经济性受到空前推崇。如果说，此前核电技术还处于开发和试运行阶段的话，七十年代则成为核电迅速发展的时期。到1980年，全球新增核电站242个。从1970年到1982年，美国的核电产量增长12.8倍，核电占电力产量的比例从1.3%增加到16%；法国的核电产量增长了20.4倍，核电比例超过其电力生产的40%；日本的核电产量增长了21.8倍，核电比例达到20%。期间，巴西、阿根廷、印度等发展中国家也步入核电国家的行列。
核电的挫折
接连出现的核电站事故，让世界核电工业徘徊不前几十年。
然而，正当世界核电工业踌躇满志，准备大干一场的时候，遭到了美国三哩岛核电站事故的当头一棒。这是一座95万千瓦的压水堆电站。事情发生在1979年3月28日凌晨4时半。该电站2号反应堆主给水泵停转，辅助给水泵按预设程序启动。问题出在辅助回路中有一道阀门在此前的例行检修后没有按规定打开，导致辅助泵的冷却水不能按预设程序进入，反应堆温度迅速上升。当操作人员发现问题时，已有47%燃料棒熔化并发生泄漏。这是核电站历史上第一次发生燃料棒熔化事故。虽说事故并没有因核泄漏直接导致人员死亡，但却引起了人们对核电站安全的警觉。美国政府撤回了67座核电站的订单，发展核电的计划至少搁置了30年。
那几年，世界核电工业正像“屋漏偏逢连阴雨”。三哩岛核事故的阴影还没摆脱，又一场史无前例的核电站灾难袭来。那是1986年4月26日凌晨1点23分，原苏联境内的切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸，使大量高辐射物质进入大气层，造成大面积辐射污染。当时，有33.6万居民从核电站周围撤离，辐射物质随风飘到数千公里之遥的欧洲大部分地区和北美东部地区。乌克兰、俄罗斯和白俄罗斯都受到严重污染。据2005年的切尔诺贝利事故报告，有47名救灾人员和9名儿童直接死于辐射；有60万人受到辐射污染；造成经济损失2000亿美元。关于事故起因，1986年8月公布的说法，把事故责任推给核电站操作员；1991年的说法，则认为是反应堆设计缺陷所致。与美欧的反应堆设计不同，切尔诺贝利核电站的反应堆没有防护罩，一旦发生爆炸，就会造成大量高辐射物质泄漏。政府在事故后已下令停建同样类型的核电站。
受这两次核电站事故的影响，全球“反核”呼声此起彼伏，人们一度“谈核色变”，许多国家出现了以反核为己任的“绿党”。在这一背景下，可以说从上世纪八十年代至上世纪末，是世界核电发展的徘徊期，也是核电工业在安全方面不断反思、改进的时期。
核电的未来
人类进入新世纪，能源危机和环境压力使核电再度焕发生机。
世界核电工业重现复兴，是在人们迈进21世纪之后。据世界核能协会今年3月的数据，全球有443座核电站在运行，有62座核电站在建设，有158座核电站在设计，有324座核电站在办理申请手续。甚至有人视21世纪为“核电世纪”。
人们之所以将目光再次投向核能，并不是偶然的。首先是因为能源的供需矛盾日趋突出。专家指出，目前世界人口为66亿，到2050年可能超过90亿。随着世界经济增长和人们生活水平的提高，人类对能源的需求越来越大。而目前在能源消费结构中担当主角的石油、天然气、煤等矿石能源的资源是有限的。按目前的开采量，石油资源只够开采70年，油价已经涨到影响经济发展的水平，供需矛盾日趋激烈。而生产核电所需的铀、钚、钍等资源又相当丰富，仅铀的储量就有约417万吨，可供开发的核燃料资源提供的能量是矿石燃料的十多万倍，可以长期提供低价电力。
其次是人类活动在相当程度上导致全球气温上升，极端气候现象频发。在联合国主导下，国际社会提出了改变经济增长方式，控制全球气温上升的一系列措施和目标。核能不仅在生产过程中“零排放”，也能大量减少运输过程中的排放，因而被欧盟、美国、亚洲的许多国家列为“清洁能源”政策的重要组成部分。据介绍，1000克铀释放的能量相当于2400吨标准煤。一座100万千瓦的煤电厂，每年需煤300万至400万吨，还要产生大量灰渣，而相同功率的压水堆核电站，一年只需含量为3％的低浓缩铀28吨。
还有，经过几代科学家的持续努力，核电站的安全性取得了重大进展。依据不同类型反应堆已累计运行上万年的经验；结合运行中发现的问题，尤其是几次重大核电站事故的教训；参照“9・11事件”、地震、洪水、海啸等重大灾难对核电站安全的挑战，核电技术的安全性能在不断提高。科学家早就将防止“燃料棒熔化”锁定为核电站安全的关键，并找到了目前看是较有效的应对方法。核能专家指出，从三哩岛、切尔诺贝利到福岛核电站事故，都是因为在需要冷却的时候不能冷却，导致燃料棒熔化造成核辐射。这是因为目前在全球运行的核电站技术都属于“第二代”。虽都有辅助冷却系统，但启动这些系统需要动力。福岛核电站的问题就出在没有动力来启动辅助冷却系统。
现在的“第三代”技术则解决了这个问题。如AP1000技术将很多大水箱放在厂房顶上，水箱表面是一层胶制的膜，一旦出现燃料棒熔化，温度升高，膜就会熔化，水会把厂房整个淹没，不需要任何动力。专家认为，如果福岛核电站使用的是“第三代”技术，情况会好许多，至少不会波及周围。在设计上，第三代反应堆加了自动卸压阀门，安全壳也比较结实。有人计算过，第二代核电站出现燃料棒熔化的可能性是万分之一。对第三代核电站的设计要求是，燃料棒熔化的概率不得超过十万分之一。科学家已开始研究下一代核技术，要利用核发电过程中产生的废热发电、供热、生产氢气、进行海水淡化处理等，让核电更好地造福人类。
关键词：核电站;结构设计;核安全;纵深设防;核安全法规
中图分类号： 文献标识码：A
一、引言
核能的发现与和平利用是科学进步与发展的一个重要里程碑，也成为世界各国经济发展的引擎。核电站与其它能源工程一样，可能因为设计不当、机械故障、运行管理失误及其它不可抗力造成各种不同程度的事故①。在全世界反应堆的整个历史中，曾经发生过各种类型的核事故。美国在1943至1967年的25年间共发生在核设施上的事故有326起，全世界发生堆芯熔化事故共有19次，其中有13次是发生在研究、实验堆上的，占总数的69%。有4次是发生在生成堆上的，有两次是发生在核电站上（其中一次发生在实验性核电站）。至今最为严重的核电站安全事故有1979年3月28日美国三里岛二号堆的堆芯熔化事故。1986年4月26日苏联（Three Mile Island）切尔诺贝利（Chernobyl）发生4号机组爆炸。2011年3月11日日本东北海域发生9级大地震，大地震引发的海啸使有世界第一大核电站之称的福岛（Fukushima）4号机组连续发生爆炸②，使世界再次陷入核恐怖之中。商用核工业的安全问题再次引发全球的高度关注。核电站的安全性是核工业发展的生命，“多重屏障、纵深设防”（multibarrier system and defence indepth concept）是核安全设计的指导方针。
二、核电站的结构设计与堆型
核电站的能量主要来自于核反应堆芯中核燃料（235U、 239Pu或233U）的裂变反应。在裂变过程中，可裂变的重核（235U、 239Pu或233U）吸收中子后可分裂成两个裂变碎片，这种裂变过程可产生巨大的能量，并释放出2～3个中子以及β和γ射线，这种裂变反应持续进行也就不断的释放出能量，实现可控的链式裂变反应，就可使1Kg的235U释放出2700吨煤所释放出的能量，这种能量被利用来产生蒸汽推动发电机。所有的核电机组都是围绕这一目的而设计的，但由于核燃料、冷却剂、冷却方式、中子慢化剂的不同，反应堆又分有许多种不同的堆型（表1），如：
（1）轻水慢化反应堆：这类堆包括压水堆（PWR）和滞水堆（BWR），以及用核过热的改进型反应堆;
（2）重水慢化反应堆：这类堆也用重水冷却，但这不是必不可少的;
（3）有机冷却反应堆：这类反应堆石墨是慢化剂，钠是冷却剂;
（4）钠-石墨反应堆：这类反应堆中，石墨是慢化剂，钠是冷却剂;
（5）气冷反应堆：这类反应堆用天然铀或浓缩铀作燃料，并用二氧化碳和氮作冷却剂;
（6）快增殖反应堆：冷却剂通常用钠，在实验系统中曾用过钠-钾合金;
（7）液体燃料反应堆：这类反应堆包括热中子增殖堆（水均匀堆），液态金属和熔盐燃料热，中子堆，以及某些快中子堆方案。
核反应堆的堆型结构存在先天性的安全缺陷，虽然核电站的技术水平在不断提高，并有重大突破，但要确保安全上的万无一失，还有很多工作要做。目前很多核工业国家对不同类型的先进压水堆进行了研发并取得了进展，这些改进型（evolutionary）先进压水堆核电机组具有代表性的有美国system 80+以及非能动型①（passive）AP1000、法国EPR（The European pressurized Reactor）、日本APWR以及APWR+、韩国KSNP+以及APR1400等。以原子核裂变而获取能量的反应堆，通常划分为四代：
第一代反应堆主要是1970年投入运行的各种原型堆，如UNGG、Shipping pont、Magnex、Fermi I;
第二代反应堆包括1970至1995年投入运行的各类商用反应堆，如压水堆、滞水堆、WWER和CANDV;
第三代反应堆主要是指ABWR、AP600、AP1000、EPR模块式高温气冷堆;
第四代核能系统把反应堆和燃料循环方面的重大创新和开发作为目标，其特点是高安全性、经济性、可靠性以及少放射性废物和核不扩散限制，现经筛选后确定有六种堆型：
WHTR：用氮气冷却特高温（1000～12000C）反应堆，主要用于制氢或制氢发电用;
GFR：用氮气作载热剂的快中子反应堆;
SFR： 用钠作载热剂的快中子反应堆;
LFR：用铅合金作载热剂的快中子反应堆;
SCWR：超临界水堆;
MSR：熔盐反应堆。
我国第一座核电站秦山一期于1985年3月20日开工，1991年12月15日开网发电，其技术现状与路线如下图所示（图1）：
中国压水堆核电站的主要技术参数如表2所示。
2007年国家发展与改革委员会公布了我国《核电中长期发展规划（2005-2020）》，迈出了“积极发展核电”的重要一步，提出2020年核电装机容量应达到4000Mw。近期目标（2010年以前）是开发和引进美国西屋公司AP1000堆型，远期目标（2030年）前是参与国际合作开发PBMR（The pebble-bed module reactor）和IRSI（The international Reactor innovative & secure）非能动型先进轻水堆或先进气冷堆。
三、核电站安全的基本原则与保障
核电站总的安全目标在建立并维持一套有效的防护措施，以保证人员、社会及环境免遭放射性危害。国际原子能机构（IAEA）下设国际核安全咨询组（INSAG），该组织提出三个最重要的安全目标，即安全总目标、辐射防护目标及技术安全目标，并安排了一套由十二个基本安全原则所组成的基本安全原则（三个与安全处置有关，三个与纵深防御有关，还有六个是技术原则），它为众多的具体安全原则提供了一个总的框架。表3给出了安全目标和安全原则的结构表达方式：
表3 INSAG的核电厂安全目标和安全原则
专注于设计防止核电站放射性物质泄漏的多重屏障主要有三道：
第一道屏障――燃料包壳（cladding）。燃料芯块叠装在锆合金管中，把管子密封起来，组成燃料棒，一般称锆管为燃料包壳，它把核燃料裂变后产生的放射性物质密封在燃料包壳之内，不使漏出，这是第一道屏障。
第二道屏障――压力壳pressure vessel，即反应堆冷却剂压力边界。燃料包壳密封万一破坏，放射性物质虽会漏到水中，但仍然在一回路系统密闭循环之内，这个密闭的一回路系统统称反应堆冷却剂压力边界（RCPB）①，主要由壁厚200um左右厚的压力壳（Pressure vessel）②和不锈钢无缝钢管，其循环主泵和蒸汽发生器也都各有特殊措施防止一回路水泄露。
第三道屏障-安全壳（containing vessel，containment）前包容反应堆的一种气密性的壳体或其他密闭装置，主要用于在事故情况下控制裂变产物不致向大气释出。它是一个圆筒形的大型预应力钢筋混凝土建筑物，内径37mm或39mm，高60m～70m，壁厚约1m，内衬一层6mm厚的不锈钢钢板以形成完全密封的大厅，一回路系统的设备都安装这里，如果一回路系统发生泄漏，安全壳可将漏出的放射性物质包含在大厅内。安全壳在设计上除了密封性能要求外，还要求有抗击外来冲击的能力，如承受喷气式飞机堕毁式的撞击，以及地震时冲击力。
核电站除设计时围绕保证三道屏障的完整性之外，进一步实施“纵深防御”战略。纵深防御概念为核电厂的安全措施和安全设施提供了总战略，其原则为补救潜在的人因差错或机械失效时防止放射性物质释放到环境中，这个概念包括防止损坏电厂和屏障本身来保护这些屏障，还包括进一步的措施使得在这些屏障不完全有效的情况下不致危及公众和环境。纵深防御也包括三个措施：
第一个措施首先是提高核电站的设计和制造质量，以确保核电站的运行安全。
第二个措施是设计一整套完整的保护系统，这些保护系统能对不正常的运行瞬态（OPTRAN，operational-transient）进行控制直至停止，从而保持各屏障的完整性。
第三个措施是有一套工程安全设施，在核电站发生事故甚至严重事故情况下，这些工程安全设施能够发挥作用，不使事故扩大，防止堆芯发生烧毁，保证第三道屏障即安全壳的完整性。最终目的就是使放射性物质的外逸在允许的范围之内（表4）。
表4 核电站纵深设防概貌
对策 事故预防 事故缓解
事件 正常运行 预期运行工况 设计基准与复杂运行工况 严重事故超设计基准
控制 正常运行活动 设计基准事故的控制 事故处理
规程 正常运行规程 应急运行规程 极限情况下的应急规程
防御设施 正常运行系统 专设安全设施 特殊设计设施 厂外应急准备
屏障状态 规定燃料允许工作范围 燃料破损 严重破损 燃料熔化 熔芯 安全壳失效
四、核安全的进一步讨论
在核电工业发展的规划蓝图中，应坚持“安全第一，质量第一”的原则，完善核电安全保障体系，加快法律法规建设。作为曾经的参与者之一，应该客观地说，后者仍然是我国核电工业发展的一块短板，我国核电产业将会以CNP1000、CPR1000和AP1000为优先选用的先进压水堆核电机组作为发展方向，并把AP1000作为未来核电技术路线的基本堆型进行开发，尽早形成我国核电技术路线，迎头赶上世界核能开发的时代潮流，况且第四代核能技术（Generation IV）的研发尚需几十年的努力。这种以政府为主导的推动型发展被认为是世界核电工业在中国展露的第一缕曙光，这是很令人感到振奋的。但是，我们也看到，世界最大的核工业国家美国自20世纪80年代至今没有新的核电站订单，而现有的核电站也先后达到设计寿期（通常为40年），所以核电工业在美国“一条腿和脚已经踏进了坟墓”。这里的主要原因有二：首先是现有的核能技术不可能做到安全上的“万无一失”，一旦出现安全故障只能束手无策，毫无办法。
1979年3月28日发生的三哩岛2号堆的核事故即为一例①。只要以核裂变方式获取能量的技术都存在这一问题;其次是核废物处理和处置。目前存放在华盛顿，南卡莱罗纳和爱德华州的政府工厂中有7000万加仑的高辐射军用废料;有6900万立方英尺的低辐射商用及军用废料存于南卡莱罗纳及肯塔基州的浅沟中;1.4亿吨的铀尾矿堆积如山，遍及南部，约7000吨商用反应堆产生的废燃料存放于反应堆所在地的冷水塘或“游泳池”中的支架上，而这些核废物的总毒性甚至达到上亿年。所以核废物处置被称之为“烫手的山芋”，核废物（包括核电站不同堆型运行中所产生的废液、废气，反应堆燃料等）的分类，运输，储存，处置及相关的法规建设都应先行一步，现在我们还没有做好这方面的准备。
我们现在的核电工业发展主要是政府主导的，而政府的监管职能被弱化或不到位，这就形成政府的大包大揽，政府出资企业受益，一旦出问题，企业推举幕后二政府走向前台总揽全局，受益是企业的，风险是政府的。这种发展模式是不可持续的，与世界各国的做法相悖。仍以美国为例，1946年美国国会通过了《原子能法》（Atomic Energy Act），规定设立原子能委员会（USAEC，United States Atomic Energy Commission），以发展和平利用原子能的计划，并设置了国会原子能委员会以监督原子能委员会的活动。1953年12月总统艾森豪威尔宣布期待已久的和平利用原子能计划，呼吁与其他国家协议以分享科技专门知识，当时美国大部分的核技术仍保留在高度机密状态。原子能委员会主席刘易斯・斯特劳斯（Lewis Strauss）是一位忠实的保守派，他坚持应由私营工业界发展商业核能，而不应该由政府负担。1954年，国会修改了原子能法案，认为核设施可为私人拥有，由院子能委员会发给执照。1957年国会又通过《普赖斯-安德森法案》（Price-Andersen Act）使电力公司在严重核意外事故发生时要承担相应的赔偿责任。1975年该法案经修改，实际上免去了政府在这个保险计划中的责任。
政府在核电工业中的主要职责是核安全的监管和控制，这机会是所有核工业国家的通用法则，国家对核电厂的管理首先是建立和健全相适应的核安全法规（Code），导则（Regulatory guide）和标准（Standard）。核技术是美国控制最严的一种技术。1947年，美国原子能委员会成立反应堆安全保障委员会，以审定拟建设核设施的危险性。1956年美国原子能委员会颁发《民用原子工业基本法》。1975年美国核管理委员会（United States Nuclear Regulatory Commission）成立后接管了制定核法规和管理民用核设施的权利。美国联邦法规（Code of Federal Regulations）共有50篇，其中第10篇（10CFR）为能源，美国核管理委员会制定的法规发表在第10篇第1卷（0～199部分）上。为便于贯彻执行有关法规，核管理委员会还制定了法规导则，这些导则共分10个部分：（1）动力反应堆导则，（2）研究和试验用反应堆导则，（3）核燃料和物资设备，（4）环境和厂址导则，（5）物料和核电厂保护导则，（6）产品导则，（7）放射性材料的包装和运输，（8）职业保健导则，（9）反垄断审查导则，（10）一般导则。这些导则提供了符合法规要求的指导和可行的解决办法，对许多技术问题明确了要求，具体达到的目标、数据和方法。
美国还有一系列国家标准（ANSO，American National Standard），由美国国家标准学会统一管理，但具体标准的制定由各专门学会和协会负责。与核电站有关的如美国机械工程师协会（受压容器及其他设备）、美国试验与材料协会（核材料及其他材料）、美国电气与电子工程协会（仪器仪表）、保健物理学会（环境监测）、国家防火协会和电子工业协会（电子设备）等制定的标准。而美国核学会（American Nuclear Society）中的标准委员会成立于1956年，是最初成立的7个国家标准委员会之一，核学会标准委员会秘书处下设有5个N委员会（N16-核临界安全，N17-研究堆，反应堆物理和辐射屏蔽，N18-核设计准则，N19-非放射性环境效应，N48-放射性废物管理）。现已颁布实行的需要遵从的核标准在1千个以上。
在严格核安全法规规范下，民用核工业始终保持世界工业界最好的安全记录。国际核安全的发展分为四个时期：1957～1967年为设计安全期，1967～1979年为建造安全期，1979～1986年为运行安全期，1986年及以后为国际安全合作期。未来核电站的安全依然需要国际政府间的合作和严格的法规监管。2007年我国也颁布了《民用核设备监督管理条例》，旨在加强对民用核安全设备的监督管理，保障其运行安全，预防核事故，保障工作人员和公众健康、保护环境、促进核能事业的发展，但确保核安全我们还有很长的路要走。
参考文献：
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[8] 王秀清.世界核电复兴的里程碑―中国核电发展前沿报告[R].北京：科学出版社，2008.
① 非能动型压水反应堆AP1000是由美国西屋公司（Westinghouse）在AP600设计理念基础上提出的，2005年12月31日由美国核管理委员会（NRC）宣布批准AP1000设计许可证。Passively safe reactor即非能动安全反应堆或译为固有安全反应堆，意旨在极低概率事件条件下可实行自行安全停堆。
① RCPB，reactor cool and pressure boundary，反应堆冷却剂压力边界包括压力容器，一回路管道系统，泵，阀门等高压设备。
② 压力壳为核反应堆堆芯部分的厚壁容器外壳，通常其中还装有慢化剂，反射剂，热屏蔽层及控制棒。
山东海阳核电项目采用美国西屋公司设计的当今世界上最先进的AP1000三代核电技术。项目规划建设6台百万千瓦级核电机组,并预留有扩建场地。一期工程规划建设两台125万千瓦AP1000核电机组,分别计划2014年5月和2015年3月投产。一期工程建成后,年发电量将达到175亿千瓦时,将极大优化山东电源结构,缓解电力紧张局势。海阳核电项目8台机组全部投产后,年发电量接近三峡工程2008年全年800亿千瓦时的发电量,而2008年山东全省用电量为2753亿千瓦时。据测算,全部核电机组投运后,每年将比同类装机规模火电厂减少二氧化碳排放5000多万吨、减少氮氧化物排放15万吨、减少烟尘排放12万吨。从发展的角度看,海阳核电项目对山东来说意义重大且关乎长远。
自从1951年美国实验增殖堆1号首次利用核能发电以来,世界核电至今已有50多年的发展历史。根据世界核能协会统计,2009年3月底,全球运营核电机组436台,3.72亿千瓦,在建核电反应堆44台,3885万千瓦;其中,美国、法国、日本、俄罗斯和韩国的核电运营机组和在建机组容量占全球的比例为67%和42%。
与传统发电方式相比,核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如,一座100万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染,几乎是零排放,对于发展迅速环境压力较大的中国来说,再合适不过。
长期以来,中国一直强调要“有限”发展核电产业。而在2003年之后,中国出现了全面性能源紧张。在这种情况下,国内关于大力发展核电产业的呼声日益强烈,中国对于核电的发展已经开始放宽政策。2009年9月22日,主席在联合国气候变化峰会开幕式上讲话时提出,要“大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重要达到15%左右”。
根据国家《核电中长期发展规划(2005―2020年)》,鉴于煤炭资源的紧缺和环境保护的需要,国家将大力发展无污染清洁能源,对核电站的开发和建设加大力度,未来15年内,将以平均每年2-4座核电站的速度加速开发核电能源。目前,中国的核电仅占总电力的1.8%,到2020年将上升到4%甚至更多。这意味着在未来15年中,中国新增核发电量将达4000万千瓦左右,中国核电建设开始驶入飞速发展的快车道。
上世纪90年代,为了解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响,世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关,美国和欧洲先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件,即URD文件和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”,即EUR文件,进一步明确了预防与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。与第二代核电机组相比,AP1000采用了非能动技术,简化了安全系统,提高了可靠性。其堆芯融化概率和出现大量放射性向环境释放的概率是第二代核电机组的1%左右。山东海阳在建的AP1000核岛即属于目前世界上最先进、最可靠的第三代核电技术。
山东海阳AP1000核电厂的建设在经济指标上将显示出独特的优势,特别是在燃料费、运行费等方面都有较大幅度的降低。近年来,中国高起点引进的第三代核电AP1000先进技术,有效支撑了三代核电自主化依托项目的工程建设、后续AP1000项目的标准设计和关键设备国产化工作。国内企业先后开展的AP1000核反应堆压力容器、蒸汽发生器等主设备的大型锻件研制、主管道研制、钢制安全壳制造等相继取得了重大突破,主泵、爆破阀等关键设备的国产化工作目前也在稳步推进之中。
20世纪初,曾有专家预言核电发展的未来在中国。这一预言似乎正在得到印证。如果一切按照计划完成,到2020年中国核电装机总容量约为4000万千瓦,将可拥有世界第五大核电产业。即使按最保守的估算,到2020年之前,中国的核电投资应该在2800亿元人民币以上。如果新建核电站的平均国产化率能够达到60%,国外核电企业通过提供核电设备、核技术也将获得至少1100亿元的商业合同。前不久,法国阿尔斯通公司主管核电的高级副总裁专门在北京召开新闻会,介绍法国在核电领域内的优势,为本公司造势;同时一向低调的美国西屋电气公司也将媒体宣传加入公司发展计划。业内专家指出,“这是为争夺中国核电市场的大蛋糕在做准备”。
Shandong Ushers in the Nuclear Power Era
On December 28, 2009, with the start of construction of the first phase of the engineering project of the nuclear power station in Haiyang City, Shandong Province, Shandong people’s 20 year dream of nuclear power came true. Li Keqiang, Member of the Standing Committee of the Political Bureau of the CPC Central Committee and Vice Premier of the State Council of China, sent a letter of congratulations. Jiang Yikang, Secretary of the CPC Shandong Provincial Committee and Chairman of the Standing Committee of the People’s Congress of Shandong Province, announced the start of the engineering construction. In his speech, Jiang Daming, Vice Secretary of the CPC Shandong Provincial Committee and Governor of Shandong Province, pointed out that the smooth start of construction of the phase 1 engineering project of the Haiyang Nuclear Power Station will play an important promotional role in speeding up the development of the new energy industry of Shandong Province and building up the Shandong peninsular blue economic zone.
The Haiyang nuclear power station adopts the AP1000 third generation of nuclear power technology developed by the US Westinghouse Electric Company. It is planned that six 1,000MW units will be constructed and land has been reserved for further extension.
“核电提高门槛，有两层含义，一是中国核电重启，大批的订单会接踵而来，会形成一个大蛋糕；二是主导AP1000的国核技将成为最大的赢家，迅速壮大。”华彩咨询总裁白万纲一直关注四家核电公司的动向，他认为，国核技这家因AP1000而生的核电领域小个子央企必定会有新的动作。
在核电停滞的一年半时间里，看似平静，实则暗潮涌动。一方面，国家先后通过了《关于全国民用核设施综合安全检查情况的报告》、《核安全与放射性污染防治“十二五”规划及2020年远景目标》、《核电安全规划（2011~2020年）》和《核电中长期发展规划（2011~2020年）》四个文件，形成了一套完整的核电发展规划体系；另一方面，相关部门又在极力撮合国核技与中国核工业集团(下称“中核”)、中国广东核工业集团(下称“中广核”)进行AP1000的技术转让。
“国家想通过技术转让来平衡三大公司的利益纷争，国核技肯定不会甘心于为别人做嫁衣。关于AP1000，相关软件就有260个，文字资料更是高达200吨，这么大规模、耗时五年的科研，怎会轻易转让？其实，国核技一直在拖延时间，为的是在这一波正在买票和补票的项目中占据绝对优势，而且，他们的研发平台绝不会对中核和中广核开放。”某不愿具名的核电人士坦言，“国核技想的是如何以技术获取业主资格，显然，这与其他两家的意愿是相违背的。”
“转让的只是国核技从西屋引入的技术，并非是我们后来的创新技术。”汤紫德说。
2012年的最后一个月，国核技技术中心挂牌“国家认定企业技术中心”，这是国内以核电为主业的企业首次获批此称号。
可见，国核技的三代核电技术已然稳稳占领国内核电市场，如此一家前景令人充满憧憬的核电企业会甘心只为业主做技术服务吗？答案显然在发生着变化，借助AP1000地位的提升，或许，国核技将完成一次华丽转身。
“被逼出来”的国核技
郁祖盛，这位当初因力推引进AP1000技术而被称为“引进派六君子”之一的国核技专家委员会专家曾经这样评价国核技的诞生，“如果说中广核的成立是被中核逼出来的，那么国核技的成立则是被中核和中广核逼出来的”。
话出有因。1988年，核工业部被撤销，中国核工业总公司成立。为打破一家独大的垄断局面，1994年，中广核成立。从此，各种部门和技术之争以这两家公司为载体愈发显现出来。2000年11月，在国务院召开的广东岭澳核电站二期工程立项专门会议上，中核和中广核提出了截然不同的思路，中核提出应该特别重视中核现有的设计和研发力量，“十五”期间新的核电项目应该由中核负责总体设计和核岛设计。中广核坚决反对，并提出如果采用中核的设计，中广核则不加入。
此后，国家批项目也变得谨小慎微，比如批准中广核在广东岭澳上一个大亚湾二期工程，也会同时批准中核在浙江秦山上一个秦山二期工程。再比如，批准中广核在广东台山上一个引进先进技术的自主化依托项目，也同时会批准中核在浙江三门上一个引进先进技术的自主化依托项目。
两家核电央企会上、会下的争吵甚至惊动了国家领导人，于是，主管领导指示，建核电站要统一标准。正是在这种夹缝中，国核技诞生了。
2003年，国务院成立核电自主化领导小组，由国务院副总理曾培炎兼任组长，同时决定在山东海阳和广东阳江（后改为浙江三门）分别上马一个引进先进技术的自主化依托项目，面向全球招标。随后是长达三年的研究讨论和招投标评审，中美双方前后超过百人次参与了这项漫长的谈判，最终美国西屋公司第三代核电技术AP1000中标。
2007年5月，国核技在人民大会堂正式揭牌成立，当时，中电投总经理王炳华兼任国核技董事长，在国资委系统开了一个负责人同时掌管两个中央企业的先例。
得也AP1000，失也AP1000。国核技是国务院指定的引进、消化、吸收第三代核电技术AP1000的主体，并承担第三代核电技术自主化的任务。于是，AP1000的前景，说白了就是国核技的发展前景，两者就像一个恒等式，一荣俱荣、一损俱损。
起初，凭空蹦出来一个新公司，中核和中广核两家企业难免有所怨言，为了平衡两大集团，国核技采取了特有的股权结构：国务院占国核技60%的股份，中核集团、中国电力投资集团公司、中广核和中国技术进出口总公司分别占10%的股份。
自此，国核技开始了长达五年的蛰伏。刚刚引入AP1000还未吸收、消化的国核技是无法与两大集团抗衡的，同时，两大集团也自己做着与AP1000不同的技术路线，新旧利益群体间倒也相安无事。
不过，“中广核有一件事我个人是有看法的。国家定了在AP1000基础上做核电站的路线，组织了几百人的队伍进行谈判，为什么中广核还要花几亿欧元引进EPR技术，况且，中国的技术人员本身就很匮乏，这势必会分散精力。”郁祖盛说道，“这样就相当于把AP1000和EPR在中国市场上对决起来了，我认为这是个悲剧。”
在郁祖盛看来，AP1000才是真正的三代技术，而EPR充其量是把二代技术发展到极致。
不过，日本福岛核电站事故助推了国核技的大发展。
2011年3月11日，日本福岛第一核电站发生泄漏事故，核电站的安全问题被抛了出来。曾任国务院核电领导小组办公室副总工程师、副主任的汤紫德提出，“我国2004年就曾修订过核安全法规、核电站设计法规，但是执行不力，国家发展改革委审核通过了诸多二代项目，其实，二代核电站是不符合我国核安全标准的，在防止和缓解核严重事故的措施方面，‘二代’和‘二代加’技术都不具备。”
于是，在国家相关部门对所有核电站进行严格检查后，再次确立了三代核电技术的主导地位。“AP1000是唯一接近世界最高安全标准的技术，其他技术都不如AP1000，包括EPR。”汤紫德说，这项被称为史上最高规格的安全标准，要求对环境不产生任何泄露影响。
汤紫德表示，现在国家颁布的四个文件不是正式标准，核安全局正在研究，不久将作为标准法规颁布，以法律的形式固定下来。
如此看来，谁拥有了AP1000，谁就拥有了中国核电的大蛋糕。显然，中广核和中核在拥有自有技术的同时，又看中了AP1000的优势。
“对于AP1000的技术转让从2010年就开始谈判了，最终我们把从西屋引进的技术100%转让给了中核和中广核。”汤紫德说，只是当初引进的技术，不包括国核技后来做的创新。也就是说，AP1000的精髓依旧掌握在国核技手中，两大公司改造后形成的ACP1000、ACPR1000还是无力与之抗衡的。
国核技的下一步
不言而喻，国核技的定位就是技术，那么，国核技面临的一大难题就是不能做业主，这也是限制国核技发展的一道鸿沟。
其实，国核技一直在试图趟过这道沟。“谁做业主，谁来开发新的项目，相关部门还要做一些新的研究，国家马上要上的重大专项，CAP1400将来就是国核技组织建设，国核技将会成为工程业主单位。”汤紫德说。
2009年12月17日，国核技和华能集团以55%和45%比例出资设立国核示范电站有限责任公司（简称“国核示范”），由国核技控股，其定位就是全面负责国家大型先进压水堆核电站重大专项示范工程CAP1400和后续CAP1700的建设管理和运营。
除此之外，国核技还成立了国核工程公司和国核电站运行服务技术公司，国核工程公司是国核技的全资子公司，于2007年7月6日正式挂牌。该公司负责三代核电AP1000依托项目建设，并全面参与AP1000中外核岛联合管理机构（JPMO）的中方责任主体，核电建设专业化管理的载体和推进核电自主化建设的平台，主要承担三代核电AP1000依托项目4台机组及AP1000后续机组的建设管理。
国核电站运行服务技术公司成立于2008年3月，同样是国核技的全资子公司，以核工业无损检测中心为组织载体，将核电站运行技术服务作为国核技的一个核心业务加以谋划和培育。
种种迹象表明，技术上抢占先机的国核技正在一步步为拥有业主资质而努力，其目的是与中核、中广核这些老牌核电企业抗衡。但是，时至今日，国家能源局原局长张国宝依旧认为，虽然国核技有自己当业主的打算，但还是希望其把精力放在技术开发上，消化吸收三代技术并实现自主开发，这是16个国家科技重大专项之一，是国家交给国核技的任务。
“AP1000将成为国核技谈判的筹码。以技术换业主地位是不错的选择，目前有一大批急于买票和补票的企业需要AP1000，这些都是国核技的潜在市场。”白万纲说。
另一方面，国核技在积极推行整体上市计划。国核技公开表示，“十二五”期间将全面掌握第三代先进非能压水堆核电技术，力争实现整体上市。曾经，国核技提出了“三步走”计划：一是由国家在三年内分批注资，使资本金由成立时的40亿元增加到100亿元；二是组建财务公司，实现金融资本运作；三是在2011年至2012年进入上市公司培育期，做好上市准备。无奈，这项计划因为核电的一度叫停而停滞了，如今，核电重启，国核技的整体上市计划也再次被激活，国核财务公司也早于2011年7月注册成立。
在国外项目中，国核技已然向中广核发起了挑战。比如，刚刚由日本日立中标的英国Horizon核电公司项目，国核技和中广核就都成立了自己的联合体，即国核技与美国西屋公司、邵尔电力集团组成联合体以及中广核与法国阿海珐集团组成的联合体。然而，对于两个中国国有企业竞标英国Horizon核电项目，英国政界人士发出警告，要求中国企业不能在最后中标的财团中拥有相对多数股份，因为英方需要缓解民众，对中国公司掌控英国最大反应堆建设计划之一的担忧。
如今，中核、中广核与国核技的关系很微妙，白万纲这样描述三者的关系，“国家想让他们变成三大航，国航、东航和南航模式，但是中核和中广核想联手搞成移动和联通的关系，拥有平台，别人在他们的平台上跑，他收取平台费。”
按照白万纲的思路，国核技必须迅速壮大起来。因为在他看来，“中广核在核电站运作、安全管理上是国内最为突出的企业，而国核技是以技术见长，这两家公司一旦整合到一起，将是一个新的巨无霸。”有这种思路的并非白万纲一个人，在一些核电的网络社区就常充斥着诸多关于中广核与国核技合并的帖子，但总是匆匆就被删除。
