迎接核电发展的春天促进我国可持续发展

牛新志

中国核能事业从无到有、达到世界先进水平，凝聚着我国核电专家们的大量心血，享受国务院特殊津贴的中国工程院院士叶奇蓁正是这些专家之一。他参与过许多技术路线、堆型选择、主要技术指标的确定工作，主持过大量可行性研究及总体设计，组织并实施过很多自主设计及其重大技术方案的审定。这位国家“能源智囊团”的主要成员为我国的核电事业做出了突出的贡献。

与核电的不解之缘

1950年2月6日中午，14架巨型轰炸机从台湾飞来，在上海市区投下了67枚炸弹，敌机的轰炸目标很明确，就是针对上海杨树浦发电厂等重要设施，通过大上海的停电停水，达到“黑上海”、“臭上海”的目的。当年，正在上海同济附中读高三的叶奇蓁亲身经历了轰动世界的上海“二·六”大轰炸这一巨大灾难，并在老师的组织下参观了遭轰炸的杨树浦发电厂。“从那时起，我明白了电力对国家的重要性。”这一年，他报考了上海交通大学电力工程发电专业。

1955年7月，21岁的叶奇蓁从上海交通大学毕业。次年，品学兼优的他被组织上选派去苏联莫斯科动力学院攻读研究生学位。在那里，他像海绵一样汲取着电力知识，矢志回国后学以致用报效祖国。

1960年，他获得电力系统专业副博士学位。此时，中苏关系开始紧张，他一答辩完论文就启程回国参加祖国的建设。

学成归国，叶奇蓁在核工业第二研究设计院开始了他和中国核工业的不解之缘。当时，学电力系统专业的叶奇蓁没想过会去搞核能。尽管从电力控制到核能控制，基础的东西有相同之处，但毕竟是一个全新领域。面对苏联专家撤走后留下的一个个棘手的问题，叶奇蓁与我国第一代核工业人一道，艰苦奋斗，自力更生，迎难而上。

上世纪70年代，叶奇蓁担任生产发电两用堆设计总工程师，主持制定了工程总体方案、洞体内主厂房布置方案、低参数汽轮机方案及技术规范、两用堆控制及保护方案、洞体内防原子弹冲击波袭击等方案。

1982年12月30日，在第五届全国人大第五次会议上，中国政府向全世界郑重宣布了建设秦山核电站的决定，1991年12月15日首次并网发电，从此中国拉开了核电建设的序幕。秦山核电站的建成发电，结束了中国内地无核电的历史，标志着“中国核电从这里起步”，被誉为“国之光荣”。

1986年1月，国务院常务会议决定在原址上建设秦山核电二期工程。1995年12月，国家计划委员会正式批准开工。叶奇蓁受命为核电秦山联营公司（秦山核电二期工程的建设单位）副总经理，后任工程总设计师，全面负责工程建设的技术工作。国务院给秦山核电二期工程确定的建设方针是“以我为主，中外合作”，毕生从事技术工作的叶奇蓁，深知这8个字沉甸甸的分量。

作为秦山二核总设计师的叶奇蓁，有着深厚的专业技术知识，并善于听取、协调各方面的意见，从而确保了决策更加科学合理。生活中的叶奇蓁，总是笑眯眯的，平易近人，和蔼可亲，有着特别的亲和力。然而，他对工作要求十分严格，一是一，二是二，十分认真，容不下半点马虎或草率，处理协调了大量接口技术问题和施工中的重大技术问题，为秦山二期1号机组提前投产和2号机组建设作出了卓越贡献。

面对中国核电取得的巨大成就，叶奇蓁十分高兴。秦山二期核电站的成功建设，锻炼和培养了一批优秀的技术和管理人才，实现了出产品、出经验、出人才的总体要求。秦山二期核电站的建设与投入商业运行，使中国实现了由自主建设小型原型堆核电站到自主建设大型商用核电站的重大跨越，成为我国核电发展的又一座里程碑，对促进中国核电国产化发展，进而拉动国民经济发展发挥了重要作用。

由于在核反应堆及核电工程等方面取得的卓越成绩，1988年起，叶奇蓁先后在国家核安全局专家委员会、国防科学技术工业委员会、国家能源局专家咨询委员会、中国国际工程咨询公司学术委员会兼任委员、高级顾问，并担任中国核学会、核动力分会常务理事、理事长，以及核能行业协会专家委主任等职，现担任中国核工业集团公司科技委副主任。1990年被授予享受国务院特殊津贴的有突出贡献的专家，2003年当选为中国工程院能源与矿业工程学部院士，2004年获国家科技进步一等奖。

秦山第二核电厂创新性成就

座落于浙江省海盐县城武原镇东8公里的秦山镇杭州湾畔的秦山核电站，濒临东海杭州湾，并且邻近上海、杭州等特大城市，背靠秦山，风景如画、水源充沛、交通便利，又靠近华东电网枢纽，是建设核电站的理想之地。秦山二期工程两台60万千瓦级核电机组是我国九五期间建设的唯一按照国际标准自主设计、自主建设、自主调试运行、自主管理的核电厂。

核电站是高技术集成项目，自主发展核电是一个国家综合实力的体现。叶奇蓁说：“尽管有国外百万千瓦核电站设计作参考，也有秦山一期30万千瓦核电站的设计经验，秦山二期60万千瓦核电站与之相比，设计上仍然存在很大差异，涉及反应堆堆芯、主回路系统、厂房布置及相关辅助系统的改变，许多参数需要经过专门试验或计算得到。”为了掌握核心技术，设计出符合国际先进标准和具有自主知识产权的核电站，他们与核工业二院、中国核动力研究设计院等单位的科研人员通力合作，克服重重困难，引进了上百个设计分析软件，收集了全套参考电站的图纸资料，并先后进行了包括堆芯设计、安全壳内布置、影响压力容器寿命的堆内构件与压力容器间水层厚度选择、堆内构件流致振动分析、试验和堆上实测等300多项涉及核心技术的创新和改进，使反应堆本体安全性能、安全系统可靠性和冗余度、防范和缓解严重事故能力等得到优化，并使自主设计率达到90%。

正是我国科技工作者对一座核电站如同“庖丁解牛”式的反复磨合、反复实践，才使中国核电的自主化能力得到大幅度的提升，带给人们一个个惊喜。1号机组反应堆厂房安全壳穹顶采用了整体吊装新技术，这是中外核电建设史上首次大胆之举。当重达173吨的庞然大物稳稳地盖住反应堆厂房时，它成功抢回了2个月的工期。2002年4月15日，秦山二期核电工程1号机组提前47天投入商业运行，创造了我国核电建设史上又一个奇迹。昔日的一片荒滩上创建、营运并管理着一个现代化的商用核电站。

秦山二期核电工程项目主要创新成就有：

1.首次按照当时国际上先进的核电站建造标准，通过研究开发，科研攻关，自行设计和建造，调试和运行商业化核电站，并一次性获得成功。

2.在整体设计上，集成了国际核电相关的先进技术，优化了系统和设备的技术性能和指标，进行了多项创新与改进。如：平均线功率密度低，堆芯热工安全裕量大于15%，符合国际上降低比功率的发展趋向；直接在压力容器上增加安注点，在失水事故时缩短堆芯淹没和再淹没时间，并在主蒸汽管道断裂事故时使堆芯迅速进入次临界；稳压器的比容积大，提高系统的运行稳定性和安全性；增加波动管布置斜度，改善波动管的疲劳。采用堆芯与压力容器之间环腔大水隙结构设计，大大降低快中子辐照对压力容器的损伤；对应于活性段的压力容器筒体没有环焊缝，大大提高压力容器的寿命。棒控系统采用一个棒电源带一组控制棒，使棒控系统更可靠并便于维护；反应堆保护装置采用大规模集成电路器件等组合技术制造，提高了保护装置的可靠性并有利于维护。

3.首次科学地处理不同国际标准的接口，在工程标准规范体系统一的前提下，在主设备上研制或选取了技术性能优越的设备，科学合理地处理了标准规范的相容性和接口的一致性，使核电站的综合技术水平优于国际同类核电站的水平。

4.核电站出力比原定指标高10% ，稳定运行在65万千瓦，最高达到67万千瓦，是同类二环路压水堆核电站中最大的，核电站的热效率亦是同类核电站中比较高的，且比投资是世界各国商用核电站中最低的，比同期引进的核电站低20%，具有明显的经济优势。该项目表明我国已具备600MWe核电机组的自主设计、自主建设、设备制造国产化、自主调试运行、自主管理的能力。该项目所创造的技术资料、设计文件和图纸、软件、制造技术、施工技术和程序、调试技术和程序，以及质量保证程序等可用于新的600MWe核电机组的建设，并可用于百万千瓦级核电机组的开发和建设，对我国核工业的发展有重要意义。

为节能环保、建设核电强国做出新贡献

当年风华正茂的叶奇蓁，如今已两鬓斑白，他是国家“能源智囊团”的主要成员。2007年12月6日，国家能源领导小组国家能源专家咨询委员会成立，主要围绕国家能源发展战略和规划、重大能源政策以及能源领域的重大问题开展研究，提出政策建议，为国家能源决策提供服务。

能源是一个国家发展的决定性因素，具有重要的战略地位。目前，在国内电力生产构成中，主要有“火电”、“水电”以及“核电”三大类，其中火电一直雄居主导地位，占全国总机组比例高达70%。火电的原材料是煤炭，这对中国社会可持续发展带来严重的隐患。燃煤电厂对环境的影响，以及对温室气体减排的要求，制约了火电的发展，自然就给了水电和核电以新的发展空间。

李克强总理在《政府工作报告》中表示，要推动能源生产和消费方式的变革，开工一批水电、核电项目。叶奇蓁院士指出， 核电是经济高效的清洁能源，现在要解决环境问题，尤其是解决空气污染问题，发展核电很重要。

“在我国现有的能源结构中，核电仅占2%，而世界平均水平是15%～18%；在雾霾肆虐全国的大背景下，如果未来中国核电占到能源消费结构的10%左右，将对大气污染的治理作出重大贡献。”在中国科协举办的第39期“科学家与媒体面对面”活动现场，叶奇蓁院士称“中国核电有相当大的提升空间，将迎来发展的春天”。专家们用数据和事实，充分表达了对核电未来的信心。

在叶奇蓁眼里，在核电自主创新的道路上耽误不得，希望民族核电自主创新的种子能够在中国生根发芽，结出丰硕的果实。2013年4月通过技术改进和创新，中核集团开发出了具有自主知识产权的百万千瓦级压水堆核电机组ACP1000（初步设计经核能行业协会组织的专家评审会审评通过）。并出口巴基斯坦两台百万千瓦级核电机组。2014年8月在此基础上中核集团与中广核集团合作形成了具有完全自主知识产权的“华龙一号”（经国家能源局与国家核安全局联合组织的专家评审会审评通过）。华龙一号具有三代核电的先进指标，吸取了日本福岛核电事故的经验教训，遵循更高的安全标准；华龙一号采用双层安全壳结构，实施更好的放射性物质包容；采用能动加非能动的安全系统，更有效地提高核电站的安全性； 华龙一号具备完善的严重事故预防和缓解措施， 并按0.3g进行抗地震设计，具有相当高的抗地震水平。

“核电是一种不排放二氧化硫、二氧化碳等污染物的清洁能源，基本上是零排放。与火电相比，核电工业耗能低，而且环保。”叶奇蓁介绍，同样的百万千瓦机组，火电一天需要一万吨煤，差不多要装一整列火车，而核电1年只需要30组燃料组件，约20吨左右，用1节火车车厢就够装了。

中国是一个人均占有资源相当匮乏的国家，核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的清洁电能，而且对于中国来说提高电网的抗灾害能力，建设紧急情况下不依赖燃料运输的支撑电站，核电站都显得尤为必要。叶奇蓁说：“随着中国经济的发展，核电将是解决能源问题的重要途径。”他强调，中国建设内陆核电势在必行。内陆的中西部地区经济、电网容量都有了很大发展，有些省份同样缺乏煤炭和水力资源，因此，就需要核电建设来缓解缺电的矛盾。过去几十年只在沿海地区发展核电的格局已被打破，中国核电建设正向内陆地区迈进。随着国家发展核电由“适度发展”转变为“积极推进”，再到现在的“大力推进”核电建设，观念上的重大转变将帮助中国迎来核电发展的春天。

国家能源局在2014年能源工作指导意见中提出：要适时启动核电重点项目审批，稳步推进沿海地区核电建设，做好内陆地区核电厂址保护。

2014年9月11日，国家发改委副主任解振华在达沃斯会议期间表示，中国一定要发展核能，且要确保安全，这是降低化石能源占比的措施之一。中国拟在2020年核电装机容量扩大至7000万千瓦，相关规划正待国务院批复。核能成为中国能源优化发展的发展方向。如果这一规划得以实现，中国核电装机容量将位居世界第二。我们不但要做核电大国，更要做核电强国。

从繁华都市到西北边陲，从戈壁荒滩到群山峻岭，在我国核工业生产、建设的第一线，留下了叶奇蓁匆匆的足迹。风风雨雨几十载，叶奇蓁把智慧和才华都献给了他挚爱的核工业和核电国产化事业，实现着矢志不渝的“知识报国”的心愿。为了核工业的建设与核电的发展，叶奇蓁以事业为家，很少有时间与自己的家人团聚，他最愧疚的是对孩子的早年成长过问得太少，一辈子大多数时间都在跟图纸、文件、数据和工程打交道。

一座座核电站纷纷建设并投入使用，以叶奇蓁为代表的中国核电人坚持发展民族核电产业，付出了自己的智慧与汗水，他们的雄心和魄力、他们的使命感、 他们的探索，将永远成为鼓舞人们的力量。