——我們需要一個(gè)例子，證明中國已經(jīng)具備大型核電自主設(shè)計(jì)制造的能力。

——CAP1400就是最好的例子，它是自主開發(fā)、自主設(shè)計(jì)、自主制造的。

2018年8月14日，CAP1400全球手推、三門核一號(hào)機(jī)組首次達(dá)到滿功率運(yùn)行。在過去的十余年，AP1000首堆是核電關(guān)注的重點(diǎn)，在其成功并網(wǎng)后，CAP1400示范工程成為新的焦點(diǎn)。

2007年，經(jīng)過多輪談判后，中美正式簽訂三代核電AP1000技本轉(zhuǎn)讓和積關(guān)設(shè)備采購合同。合同明確，中國將在引進(jìn)AP100核電基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)、開發(fā)和自主創(chuàng)新，完全擁有輸出電功率大于135萬千瓦的大型先進(jìn)非能動(dòng)核電站的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)——這便是CAP1400.

2008年2月，國務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過了《大型先進(jìn)壓水性核電站重大專項(xiàng)總體實(shí)施方案》，核電重大專項(xiàng)為16頂國家重大科技專項(xiàng)之一。核電重大專項(xiàng)分兩個(gè)部分，一個(gè)是高溫堆分項(xiàng)，另一個(gè)是壓水堆分項(xiàng)，以研發(fā)設(shè)計(jì)和建設(shè)CAP1400示范工程為主要成果。

2013年3月4日，國家發(fā)改委批復(fù)同意CAP1400示范工程開展前期工作。2014年1月9日，CAP1400初步設(shè)計(jì)順利過國家能源組織的評(píng)審，標(biāo)志著CAP1400的總體技術(shù)方案、技術(shù)指標(biāo)和主要參數(shù)固化得到國家認(rèn)可。

多家煤體報(bào)道,2014年底，位于山東榮成的CAP1400示范工程便已具備開工條件，即澆筑第一罐混士(FCD)。

對(duì)行業(yè)而言，因其示范程至今未開工，CAP1400看似是陌生的，但同時(shí)，在大專項(xiàng)推進(jìn)的這十年中，CAP1400早已滲入行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)中，其設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等理念創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，牽動(dòng)著行業(yè)發(fā)展。

自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的門檻

“現(xiàn)在的CAP1400，是被倒逼出來的。”CAPl400總設(shè)計(jì)師、上海核工程研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)鄭明光告訴eo記者，國家核電技術(shù)公司是重大專項(xiàng)的實(shí)施主體，而上海核工程研究設(shè)計(jì)院，即728院，是技術(shù)總負(fù)責(zé)單位。

2007年底，國家發(fā)改委組織專家評(píng)審，將毛功率1350MWe確定為CAP1400的基本參數(shù)，在此條件下，CAP1400的安全殼主直徑、主泵、蒸汽發(fā)生器等關(guān)鍵設(shè)備與AP1000設(shè)計(jì)區(qū)別并不大，設(shè)計(jì)上主要是修改反應(yīng)堆功率。

放低自我要求，源于當(dāng)時(shí)中國核電設(shè)備制造水平現(xiàn)狀：2007年之前，中國沒有一家企業(yè)能制造出三代核電設(shè)備。盡管彼時(shí)國內(nèi)企業(yè)能制造二代核電設(shè)備，但很多材料需要進(jìn)口，更別提三代核電設(shè)備對(duì)材料使用壽命、放射性活化等的要求更高。按照當(dāng)時(shí)的制造水平，主泵造不出來，甚至蒸汽發(fā)生器都成問題，能力直接“鎖死”目標(biāo)。

只是，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并未如設(shè)想中那么輕易就能擁有。第一個(gè)不答應(yīng)的便是西屋公司。

2009年10月，在跟西屋公司的會(huì)談中，西屋公司表示當(dāng)初約定的1350MWe為凈功率(即上網(wǎng)功率)，而非毛功率。這意味著CAP1400的毛功率必須達(dá)到1500Mwe，才能擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，CAP1400就不再只是AP1000的小改動(dòng)。

CAP140的型號(hào)設(shè)計(jì)需要從頭來過。

明確需求后,728院設(shè)計(jì)隊(duì)伍需要先完成方案設(shè)計(jì)即確認(rèn)從反應(yīng)堆內(nèi)燃料組件到壓力容器再到二回路、蒸汽發(fā)生器等應(yīng)采用怎樣的方案。確定方案設(shè)計(jì)后需進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，即確定整個(gè)核電站主要的系統(tǒng)配置，梳理所需關(guān)鍵技術(shù)。

通過方案設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)，CAP1400的型號(hào)設(shè)計(jì)最終確定。其反應(yīng)堆功率從原先設(shè)定的3730MWt提升到4040MWt。主關(guān)鍵設(shè)備的目標(biāo)都變了：主管道橫截面增加30%、蒸汽發(fā)生器流通面積增加25%、換熱面積增加27%、核功率增加188%、安全殼直徑增加到43米。

參數(shù)來源基于理論、經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算和軟件工具，針對(duì)其中缺乏試驗(yàn)支撐的創(chuàng)新，則需要在型號(hào)設(shè)計(jì)后做相應(yīng)試驗(yàn)進(jìn)行論證。

以蒸汽發(fā)生器為例，AP1000設(shè)計(jì)為10025根管子，CAP1400則為12606根。“憑什么是12606根管子?”鄭明光告訴eo記者，“所有的數(shù)據(jù)必須根據(jù)整個(gè)工況、效能機(jī)組的功率，重新計(jì)算、重新分析、重新確定。”