立足核电设备国产化 推动核电高质量发展——专访上海电气核电集团有限公司总工程师唐伟宝

唐伟宝唐伟宝，教授级高级工程师，现任上海电气核电集团有限公司总工程师。曾参与我国第一座核电站——秦山一期三十万千瓦机组核岛主设备的研制工作，主持秦山二期、国产化百万千瓦及三代核电站核岛主设备制造技术工作，作为课题技术负责人组织并完成多项国家核电重大专项课题。

2010年起连续获得上海电气科技专家称号，担任国家核安全局专家委员会委员、中国核能行业协会专家委员会委员、中国科学院核用材料与安全评价重点实验室学术委员会委员、ASME标准委员会三卷中国国际工作组副主席。

2001年起先后获得国家能源局、中国核能行业协会、中国机械联合会和上海市政府颁发的科技奖20余项；获得多项发明专利授权，发表论文十余篇，2015年被评为上海市劳动模范。

栉风沐雨四十载 设备制造拓路前行

《中国核电》：当年大亚湾核电站的设备国产化率极低，连水泥、电话线都要进口，三十多年过去了，我国核电设备的发展历程及现状是怎么样的呢？

唐伟宝：设备制造业是我国核电发展中的重要环节，它集中反映了我国工程设计、材料研发、质量控制、规范管理和加工技术的水平。纵观大型核电工程项目，各类关键技术的突破最终都要通过设备制造业予以实现。因此，设备制造业的发展是我国核电发展战略的最重要保障。

中国核电产业的起步是从20世纪70年代初周恩来总理指示要搞原子能发电，并规划筹建728工程，我国第一座核电站——秦山一期30万kW核电站起步，至今已走过风风雨雨的40多年。

回顾中国核电产业发展历程，我们经历了艰难起步、快速发展和跨越提升三个阶段，通过自主研发和技术引进相结合，逐步建立起了比较完善的核电设备制造能力。在我国核电发展过程中，中国共产党中央委员会和中华人民共和国国务院始终十分关心和重视核电设备的国产化工作。2006年2月13日，国务院以国发〔2006〕8号文提出了关于加快振兴设备制造业的若干意见，明确把发展百万千瓦级核电机组列于16项关键领域重大技术设备和产品之列。2006年3月22日的国务院129次常务会议在审议并原则通过《核电中长期发展规划(2005-2020年)》时，强调核电发展规划要着力抓好的6个方面工作，其中第一条把积极推动现有国内技术力量和设备制造企业重组，加快推进核电设备制造自主化，重点突破关键设备的设计和制造技术，努力提高成套设备生产能力作为发展的重点工作实施，为核电设备制造和国产化工作指明了方向。

通过消化吸收国外先进技术，大力推进自主创新，我国核电关键设备和材料自主化、国产化取得了重大突破，发展壮大了一批为核电配套的设备和零部件生产企业,并掌握了核岛和常规岛关键设备设计、制造核心技术。国内核电设备制造业产品供应链全面覆盖我国国内建设的各类核电堆型，形成了以上海电气、哈尔滨电气、东方电气和中国一重为产业龙头的大型核电设备制造基地；以中国一重、中国二重和上重铸锻为产业龙头的大型铸锻件制造基地；以沈阳鼓风机集团、中核苏阀、上电凯士比核泵和大连大高阀门为代表的核级泵阀制造基地，这些基地都具备国际先进水平的核电设备制造能力。

在核电设备国产化推进过程中，我们始终坚守“安全第一、质量第一”的原则，保证国产设备满足技术质量标准要求并满足建设进度的需要，同时坚持高标准推进核电设备在高起点上实现引进、消化、吸收再创新。核电设备国产化工作全面推进，重点突破、解决我国核电发展中存在的关键设备制造长期受制于人的问题，并最终形成有效的国内和国际市场竞争和互动的格局，在满足国家核电批量化建设需要的同时，提升了我国设备制造业的整体能力和市场竞争实力。

依托于国家大型先进压水堆及高温气冷堆核电重大专项，通过产学研用协同推进，在核电站关键设备材料研制领域取得了一批具有自主知识产权的成果，使我国核电自主创新能力得到了显著提升，部分研发成果填补了国际、国内空白，核电设备技术“补短板”取得全面突破。

在核岛主设备制造方面，反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、控制棒驱动机构、堆内构件、主管道等均实现了国产化，具备每年提供10套核岛设备的能力；常规岛设备包括汽轮发电机组及辅助设备，完全实现国产化供货能力，技术水平达到国际先进。核电设备制造用关键原材料包括大型锻件、蒸汽发生器用镍基合金传热管和核级焊接材料等方面，在核电产业发展的带动下，特别是在国家重大科技专项的支持下，均取得了重大技术和能力突破，实现了国产化和自主化。

国产化设备制造 构建核电新格局

《中国核电》：从前，我国的设备制造企业只能制造核电站小部分的设备，如今拥有了完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”，并可实现核心设备全部国产化，我国核电设备制造企业的发展速度可见一斑。为什么要推进核电设备的国产化、自主化？

唐伟宝：核工业资金密集、技术复杂，涉及的工业门类多、产业链长和安全要求极高。核电对促进我国工业技术创新和产业升级、带动国内高端设备制造业发展，以及打造中国品牌、提升国家形象，具有极其重要的意义。

发展我国核电工业，实现工程设计、工程管理、土建安装、调试运行和材料、设备和燃料供应国产化，对于保障我国能源供应与安全、保护环境、实现电力工业结构优化和可持续发展起到基础性的支撑作用。核电工业是国家全局性的战略任务，需要在政策、资金和税收方面予以支持和扶值。

核电站投资巨大，一座核电站涉及的主辅设备约65 000台余套，设备投资约占核电站总投资的50%。作为核电产业的核心，核电设备的国产化是中国核电行业发展的趋势和必由之路。

自20世纪80年代起，中国确立了以压水堆为主的技术路线，采取“以我为主，中外合作”的方针，通过自主建设秦山一期核电厂，以及以成套设备引进方式建设大亚湾核电厂，为我国后续核电项目的建设提供了技术、工程和运行管理经验，缩短了我国与世界核电技术的差距。1991年中国自行设计、建造和运行管理的第一座核电厂——秦山30万千瓦压水堆核电厂投入使用，结束了中国大陆无核电的历史；1994年中国第一座大型商用核电站——大亚湾核电厂建成，为我国核电事业实现了跨越式发展、后发追赶国际先进水平奠定了基础。此后，我国又先后建成了秦山二期、岭澳一期、秦山三期和田湾核电厂，形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾三个核电基地。

进入21世纪，在“积极发展核电”的方针指引下，我国核电迈入规模化发展阶段，开工建设了一批自主设计的二代加改进型核电厂，并通过引进、消化、吸收、再创新，开展三代核电项目建设，逐步掌握了大型先进压水堆核电站的自主开发能力。

国内主要核电设备制造企业在三十万、六十万和百万千瓦级核电机组设备制造业绩基础上，近十多年来，通过三代核电技术引进、大规模专项技术改造和国家核电重大专项支持下的技术再创新，核电设备制造能力和技术水平得到全面提升，核电设备国产化取得长足的进步。

国内核电设备技术自主化、国产化能力的全面提升，必将带动产业链的健康和可持续发展，为核电设备“走出去”奠定坚实的基础。

核心设备“中国造”综合实力跨越式提升

《中国核电》：我国通过消化吸收引进技术、自主创新和大规模技术改造，建成了具有国际先进水平的核电设备制造基地，我们是如何推进核电设备国产化、自主化的关键难点？目前我国核电重要设备国产化和自主化的情况是怎么样的？

唐伟宝：建设大亚湾核电站时，几乎全部设备都是从法国进口，设备国产化率不到5%。在国家相关部委的大力推动下，历经多年的努力，我国核电机组设备的综合国产化率已经提高到80%以上。

融合后的“华龙一号”继承了中国核电已形成的工业基础，充分利用了30年来的核电建设和运营的成熟经验，设备国产化率能够达到87%以上，燃料组件、蒸汽发生器、DCS仪控系统等关键设备均实现了国内自主设计与制造，为规避供货风险并提高建造效率创造了有利的条件，批量化建设后国产化率可达90%。

AP1000依托项目四台机组国产化率从31.5%提高到72%，平均国产化率为55%。依托项目4台机组的核岛关键设备国产化计划任务全部完成，并且在超大型锻件、核级锆材、核级电缆、690U形管、部分核级焊材、安全壳钢板、双向不锈钢板等一批关键材料研制上取得成功，打破了国外技术垄断，填补了国内空白，为CAP1400的研发和后续CAP1000项目的设备自主化打下了坚实的基础。根据核算，AP1000后续6个项目建设中，核岛设备国产化率可达到80%以上。CAP1400示范工程总体设备国产化率(包括核岛、常规岛、仪控系统)达到83%～88%。

历经高温气冷堆基础研究、实验堆建设、示范工程建设，我国已系统掌握高温气冷堆全部技术，在国际上处于领先地位。高温气冷堆示范电站的核岛主设备，包括：主氦风机、压力容器、蒸汽发生器、控制棒、DCS仪控系统等关键部件均实现国产，项目设备的国产化率达到91.5%。商用60万kW高温堆预计95%以上的设备可以实现国产化。

经过30多年的艰苦努力，国内制造企业掌握了核电关键设备制造、检验和试验技术，综合实力得到跨越式提升。主要体现在：建立并形成了一批工程试验、研发基地；建成了一批设备精良的材料研究基地；建成了一批设备精良的核岛、常规岛关键设备制造基地；建成了一批设备精良的主管道、钢制安全壳(CV)制造基地；建成了一批设备精良的主泵、阀门制造基地；建成了一批设备精良的材料和重型起重设备制造基地；形成了国内核电设备制造完善的核质保体系；建立和形成了三代核电物项和服务的供应链体系，国内核电设备制造企业整体能力得到全面提升。

自2007年我国核电中长期发展规划颁布以后，一批核电新项目陆续上马，成为全球核电建设规模最大，发展最快的国家。国内核电项目的开工建设，带动了我国核电设备制造业的快速发展。据不完全统计，国内围绕核岛主设备的制造，上海电气、东方电气、哈尔滨电气以及中国一重和中国二重等大型设备集团已投资约300亿人民币，形成了年供10台套以上百万千瓦级压水堆核电主要设备能力。

同时国内核电制造企业在核电设备研制过程中始终坚持核安全文化建设工作，培养出逾万人制造技术过硬的高素质制造人才队伍，有效地推进中国设备制造业的提能和升级。

联合研发突破创新打响“中国核电设备”品牌

《中国核电》：作为我国从核电大国迈向核电强国的关键支撑，实现设备制造业的自主化、核电产业链的能力提升，是降低工程造价和运行成本、提高核电竞争力的必然要求。我们核电设备未来发展的展望是怎么样的？

唐伟宝：党的十九大报告明确提出了推进绿色发展，建设美丽家园，加快能源生产和消费革命，构筑清洁低碳、安全高效的能源体系。从现在到2050年是中国核电发展的重要机遇期，也是从核电大国向核电强国迈进的关键阶段，安全高效发展核电，使核电在保障国家能源安全、应对全球气候变化挑战和服务“一带一路”建设中发挥积极作用。

科学制订的核电发展规划对核电健康、稳定的发展十分重要。同时，核电规划应覆盖厂址与布局、装机容量、堆型、潜在新堆型预留、核燃料循环、核废料处理和核电站退役等全寿期、全方位。重点做好以下几方面的工作，使得中国核电朝着健康和可持续的发展道路上稳步前进：

1)形成合力和共识，解决核电设备卡脖子问题

我国核电设备在核级泵阀、数字仪控系统、关键零部件和基础原材料等核心技术方面，对照核电强国依然存在短板，受制于人的局面尚未得到根本改变。

目前国内的核主泵生产厂家在关键零部件及原材料上仍有短板并需要依赖进口。三代核电无密封型主泵的国内自主设计、制造仍处于研发和经验积累过程中，对各种可能发生的缺陷需要从机理上进行深入的研究。与国外先进水平相比，仍存在一定差距，需要加大研发支持力度。

部分国产关键零部件工程应用率不高。如汽轮机控制系统、再热阀组、MSR换热管、凝汽器弹簧支座、发电机转子护环和CT等；核电汽轮机发电系统的再热阀组；核电汽轮机数字电液控制系统；百万千瓦核电汽轮机无轴驱动的主油泵；百万千瓦核电发电机转子护环和CT等仍需要进口。

部分核级焊接材料由于需要前期科研费用投入和研发难度大、研发周期长、总的需求量小、产品质量稳定性要求极高，使得产品被推广应用和用户接受难度大，从而造成国产化工作进展缓慢。如核岛主设备用镍基合金焊材、驱动机构勾爪组件堆焊用钴基合金焊材等目前主要被国外几家公司所垄断。

进一步落实主设备国产化支持政策，对小众的关键原材料和零部件，核电业主、工程公司和专业设计院要支持国内企业进行配套，政府或行业协会要积极支持企业的自主成果在工程项目执行过程中的应用，对于企业完成的相关科研成果或国产化产品，行业主管部门能够协调推广应用。

2)稳步发展核电，促进核电设备集成供货能力

按照《电力发展“十三五”规划》，结合“十四五”能源发展规划起草工作，希望国家有序、稳步推进核电建设步伐，合理安排每年核电项目开工数，实现我国三代核电的合理布局与可持续均衡发展，确保国家核电设备制造能力和技术人才队伍的持续进步。

为适应国家核电发展战略，核电行业应按照专业化、集约化的要求，有效开发和利用好现有核电设备制造基地的资源能力，积极推进专业化和具有集成供货能力的核电设备企业集群的形成，包括大型铸锻件、核岛主设备、常规岛设备、仪控和配套产业设备和零部件板块。

一个有序规划、资源共享、集约化管理和运作的核电设备制造集群必将提升中国核电设备制造的整体能力和技术、人才优势。

核电设备企业要依托重点项目，通过设备研制以及技术创新队伍建设，形成较为完善的核电设备科技创新体系，突破核电设备发展的技术瓶颈，实现国际先进的关键技术与设备的自主化和智能化，提升自主创新能力和国际竞争力，支撑国家由核电大国向核电强国转变。

3)依托核电重大专项、尽快建立中国核电标准

核电标准化工作对推动核电行业健康发展至关重要，在建设核电强国、实施核电设备走出去的战略中，标准化工作起到基础性支撑作用。我们要落实国家能源局关于《加强核电标准化工作指导意见》，以标准化工作促核电设备制造质量提升。面对核电建设的关键窗口期和机遇期，以及核电设备走出去的新形势，制造企业要积极参与能源行业标准的制修订工作，参与核电标准的国际交流和合作，全面开展标准化研究工作，提升设备制造标准自主创新水平。

要以国家核电重大专项、“华龙一号”国家重大工程标准化示范和“核岛机械设备领域标准框架结构优化和技术路线统一”工作为切入点，推进我国核电标准体系的建设和技术路线统一，形成一套自主统一、与我国工业基础相匹配的核电标准体系，并在推广应用的工程实践中不断优化和改进。