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二

核工業(yè)部雖然總是排斥核動(dòng)力院參與核電建設(shè)，但每次遇到邁不過(guò)去的坎兒，就會(huì)想起也只能依靠這支能打硬仗的隊(duì)伍。例如：在秦山一期建設(shè)開(kāi)始后，國(guó)家核安全監(jiān)管規(guī)程才有規(guī)定，在核電站投入運(yùn)行之前，必須提供1:1燃料組件高溫高壓沖刷試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)核安全審查。當(dāng)時(shí)，中國(guó)沒(méi)有這樣的試驗(yàn)臺(tái)架，也沒(méi)做過(guò)這種試驗(yàn)。面對(duì)這個(gè)“突然”的要求，核工業(yè)部曾經(jīng)想把這項(xiàng)試驗(yàn)交給國(guó)外做，因外匯問(wèn)題而告吹。

眼看邁不過(guò)去這個(gè)坎兒，核工業(yè)部只好于1987年8月把這項(xiàng)任務(wù)交給了核動(dòng)力院，但條件很苛刻：只有212萬(wàn)元人民幣的經(jīng)費(fèi)，而且要求在兩年內(nèi)完成，還要盡量往前趕。按照常規(guī)，這樣一個(gè)要從開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、建造試驗(yàn)臺(tái)架再到完成試驗(yàn)的工程至少需要3年時(shí)間，何況經(jīng)費(fèi)也不夠。但是，核動(dòng)力院堅(jiān)定地接受了這項(xiàng)任務(wù)，以至于核工業(yè)部核電局的領(lǐng)導(dǎo)人也說(shuō)：“一院是‘明知山有虎，偏向虎山行’。”

限于篇幅，燃料組件沖刷試驗(yàn)臺(tái)架的開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)法詳述。但需要指出的是，這個(gè)臺(tái)架不但完全是自主開(kāi)發(fā)的，而且開(kāi)發(fā)過(guò)程充滿了奮斗精神。為了趕進(jìn)度和節(jié)約費(fèi)用，開(kāi)發(fā)人員甚至修復(fù)存放了19年、嚴(yán)重銹蝕的陸上模式堆舊主泵，用于臺(tái)架的回路主泵。核動(dòng)力院20多個(gè)所、部、室、處直接參加了工程建設(shè)，在接受任務(wù)時(shí)不講價(jià)錢、不談獎(jiǎng)金，而是先談任務(wù)、先干活。

1989年10月30日，高28米、長(zhǎng)寬各4米的試驗(yàn)臺(tái)架本體在夾江綿延群山間的一塊洼地上落成。從1990年3月開(kāi)始，這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架對(duì)秦山30萬(wàn)千瓦核反應(yīng)堆的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行沖刷試驗(yàn)。在這個(gè)由728院設(shè)計(jì)的裝置中，由于無(wú)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可參考，所以控制棒與導(dǎo)向管之間的間隙定得過(guò)小，在熱態(tài)沖刷條件下發(fā)生卡棒。這種情況在反應(yīng)堆實(shí)際運(yùn)行中是災(zāi)難性的事故，絕不允許發(fā)生，而當(dāng)時(shí)幾十臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置已經(jīng)焊在秦山反應(yīng)堆的堆頂上。核動(dòng)力院在試驗(yàn)臺(tái)架上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，立即主動(dòng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)探索什么樣的間隙尺寸才是合理的（當(dāng)時(shí)下達(dá)的任務(wù)書(shū)只要求完成規(guī)定時(shí)間的沖刷試驗(yàn)）。

核動(dòng)力院不講價(jià)錢，以最快的速度于1990年10月31日?qǐng)A滿完成任務(wù)，最后總共花了600萬(wàn)元。此前，核工業(yè)部核電局還對(duì)是否要花“大錢”搶建一個(gè)臺(tái)架來(lái)做這個(gè)試驗(yàn)猶豫過(guò)；728院還爭(zhēng)過(guò)把這筆經(jīng)費(fèi)投在上海，由他們自己來(lái)建這個(gè)臺(tái)架。事后，728院的同行十分感謝核動(dòng)力院，說(shuō)虧得把臺(tái)架建在這里，由核動(dòng)力院做這個(gè)試驗(yàn)。如果秦山30萬(wàn)千瓦反應(yīng)堆啟堆后發(fā)生控制棒卡棒，整個(gè)電站都得停下來(lái)；那時(shí)求助外國(guó)人，只能被敲竹杠。這個(gè)試驗(yàn)臺(tái)架在完成任務(wù)后早已拆除，但這個(gè)事例再次說(shuō)明：起源于披荊斬棘建造核潛艇陸上模式堆的核動(dòng)力院是一支什么樣的隊(duì)伍。

圖為秦山核電站

設(shè)計(jì)秦山二期反應(yīng)堆系統(tǒng)是核動(dòng)力院進(jìn)入核電領(lǐng)域的里程碑。由于上級(jí)規(guī)定秦山二期必須參考法國(guó)的M310（大亞灣的反應(yīng)堆），也由于它沒(méi)有原型堆（引進(jìn)派特別重視這個(gè)概念），所以一些人總喜歡把秦山二期的技術(shù)說(shuō)成是抄襲法國(guó)人的。上文（《新火》第二章上篇）已經(jīng)指出這種說(shuō)法的錯(cuò)誤，這里再簡(jiǎn)單重申一下。法國(guó)M310的堆芯燃料組件是157盒，秦山二期的則是121盒。敢動(dòng)反應(yīng)堆的堆芯，就如同敢動(dòng)芯片的電路一樣；敢提出自己的堆芯，就如同敢提出自己的芯片電路一樣。即使一個(gè)人看了一眼英特爾芯片的電路，但如果他做出自己不同的電路，你說(shuō)這芯片的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸誰(shuí)？核動(dòng)力院人之所以敢于為秦山二期設(shè)計(jì)自己的反應(yīng)堆，是因?yàn)樗麄兏蛇^(guò)的反應(yīng)堆全是自己設(shè)計(jì)的，而且他們有能力對(duì)新設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

本文作者至今記得2006年6月在核動(dòng)力院訪談老工程師時(shí)多次發(fā)生的場(chǎng)景。為了弄清楚秦山二期的技術(shù)來(lái)源到底是不是“抄”法國(guó)人的，我們經(jīng)常不厭其詳?shù)刈穯?wèn)某項(xiàng)技術(shù)與法國(guó)技術(shù)的關(guān)系。“老理工男”們開(kāi)始時(shí)確實(shí)是循著我們問(wèn)題的方向回答，但經(jīng)常說(shuō)著說(shuō)著就說(shuō)不清與法國(guó)技術(shù)有什么關(guān)系了，又不善辭令，最后“被逼”無(wú)奈，不止一次惱怒地回答：“這些技術(shù)是我們?cè)谏嚼镌嚦鰜?lái)的！”或者“我們?cè)谏嚼锞褪沁@么做的！”每當(dāng)聽(tīng)到這種回答，我們內(nèi)心就會(huì)充滿敬佩和驕傲——這就是中國(guó)的技術(shù)，還有疑問(wèn)嗎？

秦山二期核電站核反應(yīng)堆廠房雄姿

三

核工業(yè)部于1988年4月被撤銷，其原有的政府職能劃入新組建的能源部，同時(shí)組建中國(guó)核工業(yè)總公司（中核總），負(fù)責(zé)管理核工業(yè)。在這種“翻牌”行政性總公司的體制下，各個(gè)既是法人又自負(fù)盈虧的基層單位反倒比在后來(lái)的集團(tuán)體制下有更大的能動(dòng)空間。這是誕生“華龍一號(hào)”原型的背景。

完成秦山二期設(shè)計(jì)任務(wù)以后，核動(dòng)力院應(yīng)中廣核集團(tuán)之邀為其嶺澳二期工程準(zhǔn)備設(shè)計(jì)方案（屬于供應(yīng)商和客戶之間的關(guān)系）。核動(dòng)力院當(dāng)初參考大亞灣的法國(guó)M310堆型，在減少一個(gè)回路的要求下重新設(shè)計(jì)出了60萬(wàn)千瓦核島系統(tǒng)（后來(lái)在CNP1000命名后被回溯命名為CNP600）。這個(gè)過(guò)程已經(jīng)讓核動(dòng)力院掌握了壓水堆系列化的設(shè)計(jì)原則。由此，核動(dòng)力院提出了兩套百萬(wàn)千瓦級(jí)的設(shè)計(jì)方案：一套就是后來(lái)被命名為CNP1000的方案，它采用3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)回路的結(jié)構(gòu)。這是一個(gè)“激進(jìn)”方案——雖然仍然參考了法國(guó)M310反應(yīng)堆（堆芯是157盒），但CNP1000的堆芯是重新設(shè)計(jì)的，采用177盒燃料組件（全世界獨(dú)一無(wú)二），而且反應(yīng)堆壓力容器的尺寸更大。另一套方案基本上是沿襲M310的設(shè)計(jì)，只進(jìn)行一些局部的技術(shù)改進(jìn)——這個(gè)“保守”方案就是后來(lái)被稱為“嶺澳翻版”的CPR1000。

核動(dòng)力院力薦它所主動(dòng)設(shè)計(jì)的“激進(jìn)”方案，因?yàn)閺募夹g(shù)上看，增加堆芯燃料組件可以提高反應(yīng)堆的熱功率和堆芯設(shè)計(jì)的熱工余量（這些參數(shù)全部需要自己試驗(yàn)驗(yàn)證出來(lái)）；無(wú)論在安全性上還是在運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性上，新的設(shè)計(jì)都有望比法國(guó)人的技術(shù)更進(jìn)一步。此外，重新設(shè)計(jì)堆芯意味著擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。不過(guò)，由于只有使用法國(guó)反應(yīng)堆的經(jīng)驗(yàn)，所以中廣核傾向于保持大亞灣核電站的技術(shù)路線（風(fēng)險(xiǎn)小、培訓(xùn)方便等），決定采用CPR1000的方案（產(chǎn)權(quán)歸中廣核，但向核動(dòng)力院付錢）。當(dāng)時(shí)核動(dòng)力院已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行概念設(shè)計(jì)和試驗(yàn)準(zhǔn)備的CNP1000方案設(shè)計(jì)也就被暫時(shí)擱置了。

1999年，軍工體制改革，繼承了中核總主要“遺產(chǎn)”的中核集團(tuán)掛牌成立（工程建設(shè)部分另成立中核建），接管了三家設(shè)計(jì)院［核動(dòng)力院（一院）、二院、728院］。中核集團(tuán)成立后，提出把CNP1000作為集團(tuán)的自主品牌來(lái)發(fā)展，于是以行政手段重新分配任務(wù)，由三家設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)。這個(gè)做法曾經(jīng)引起中核集團(tuán)內(nèi)部對(duì)于技術(shù)方案的爭(zhēng)論，一院和二院聯(lián)合提出了CNP1000（二院負(fù)責(zé)土建設(shè)計(jì)），728院則聯(lián)合美國(guó)西屋公司提出了另外的設(shè)計(jì)方案。最后，中核集團(tuán)確定一院和二院的CNP1000為集團(tuán)的核電自主化方案。1999年年底，中核集團(tuán)在九華山莊開(kāi)會(huì)，正式對(duì)外推出CNP1000。

中核集團(tuán)力推自主核電技術(shù)本來(lái)是件好事，但它當(dāng)時(shí)的做法卻包含了一個(gè)戰(zhàn)略意圖，即把CNP1000當(dāng)作統(tǒng)一全國(guó)的核電技術(shù)路線的手段。一直與核工業(yè)主管部門有矛盾的中廣核集團(tuán)對(duì)這種“一統(tǒng)天下”的意圖極為敏感。為抵制中核集團(tuán)，它堅(jiān)決不同意采用改變堆芯設(shè)計(jì)的CNP1000方案，并針?shù)h相對(duì)地提出了CPR1000方案（M310堆芯不變，其他修改18項(xiàng)）。2001年，中廣核正式提議建設(shè)嶺澳二期兩臺(tái)機(jī)組，但因中核集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)提出異議而導(dǎo)致嶺澳二期項(xiàng)目擱淺。被激怒的中廣核集團(tuán)反過(guò)來(lái)更加堅(jiān)決地反對(duì)中核集團(tuán)的CNP1000。當(dāng)時(shí)，電力系統(tǒng)也想在核電發(fā)展方面有一定的發(fā)展權(quán)并且已經(jīng)擁有若干核電廠址，在看出中核集團(tuán)與中廣核之間的意見(jiàn)分歧后，也不同意中核集團(tuán)“一統(tǒng)天下”的思路。

為了打破僵局，后來(lái)中核集團(tuán)與中廣核達(dá)成協(xié)議，雙方共同支持嶺澳二期采用CPR1000方案。此后，中核集團(tuán)重新力推CNP1000方案，但不再主張統(tǒng)一技術(shù)路線，決定自己要建核電站。

CNP1000后來(lái)還遭受了又一次原本無(wú)須承受的挫折。雖然CNP1000最初是核動(dòng)力院提出的設(shè)計(jì)方案，但中核集團(tuán)為了控制項(xiàng)目主導(dǎo)權(quán)，通過(guò)行政命令方式讓原本沒(méi)有CNP1000開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、甚至曾經(jīng)反對(duì)過(guò)這一方案的728院成為CNP1000方案的總包院。728院長(zhǎng)期以來(lái)采用的是美國(guó)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，拿到項(xiàng)目后便把原來(lái)二院設(shè)計(jì)的廠房布置推倒重來(lái)，這就大大拖延了核安全局審批的工作進(jìn)程。這種情況給了引進(jìn)路線以口實(shí)，以業(yè)內(nèi)相爭(zhēng)不下為理由，索性提出引進(jìn)第三代核電、實(shí)現(xiàn)一步跨越的方針。

歷史有點(diǎn)“詭異”的是，恰恰是引進(jìn)路線促成了自主技術(shù)路線的“自贖”。為引進(jìn)AP1000而成立的國(guó)核技收編了728院，反倒使中核集團(tuán)只能依靠核動(dòng)力院，當(dāng)然也意味著更深度地控制它。更重要的是，引進(jìn)路線自上而下的強(qiáng)行推進(jìn)和AP1000的步步踉蹌，反倒使中核集團(tuán)和中廣核再度產(chǎn)生自主開(kāi)發(fā)的動(dòng)力和機(jī)會(huì)。于是，中核集團(tuán)走出 “CNP1000→CP1000→ACP1000”的發(fā)展路線，中廣核集團(tuán)走出“CPR1000→CPR1000+→ACPR1000+” 的發(fā)展路線；最后，在國(guó)家能源局的要求下，兩者“融合”成為“華龍一號(hào)”。

本文沒(méi)有涉及后來(lái)的研發(fā)，兩個(gè)集團(tuán)都做了很多新的工作，尤其中廣核后來(lái)加強(qiáng)了自主的技術(shù)研發(fā)，一定也有許多自己的技術(shù)。但無(wú)論如何，這兩條技術(shù)路線的系統(tǒng)架構(gòu)和基本技術(shù)都源自中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院。這個(gè)事實(shí)大概可以解釋為什么兩個(gè)集團(tuán)的兩條技術(shù)路線“融合”起來(lái)時(shí)并無(wú)技術(shù)上的困難。但故事還沒(méi)完：核動(dòng)力院設(shè)計(jì)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站的基礎(chǔ)是秦山二期，而它能夠“憑空”（指沒(méi)有原型堆）設(shè)計(jì)出來(lái)秦山二期的基礎(chǔ)是中國(guó)從開(kāi)發(fā)核潛艇動(dòng)力堆以來(lái)的能力積累。至此，“華龍一號(hào)”的血脈已經(jīng)清晰可見(jiàn)。

2015年5月，我國(guó)“華龍一號(hào)”全球首堆示范工程——福清核電5號(hào)機(jī)組開(kāi)工建設(shè)