我国目前拥有两个具备自主知识产权的三代核电技术，分别是华龙一号和国和一号。尤其是，2021年1月30号全球首台华龙一号机组（福建福清5号机组）投入商业运行，更是极大振奋了国人信心，提高了民族自豪感。但是，国和一号的报道却少之又少。人们也许会产生疑问，为什么有两套核电技术？为什么华龙一号报道的多，国和一号报道的少？它们哪个更先进呢？下面，我将从历史背景等几个方面分别进行介绍，看完您心中就自有答案了。

历史背景

2004年的时候，国家就确定了要大力发展核电技术的方针政策。我国目前的两大核电集团，中核和中广核的技术储备及现有运行的核电站仍是二代或二代加核电技术。考虑核电未来的发展，核电技术要代表世界先进水平，大规模建设核电站要采用最先进和最安全的核电技术。经过专家讨论，最终确定“引进，消化，吸收，再创新”的技术路线。

图1 AP1000核电站模型

图2 法国巴黎阿海珐办公大楼

图3 美国西屋公司

在三代核电技术的选择中，到底是选择美国西屋公司的AP1000，还是法国阿海珐的ERP，核电届内部仍有不少争议。最后，通过投票确定引进美国西屋公司的AP1000。

2006年政治局常委会议确定了成立国家核电技术公司，通过引进，消化，吸收美国西屋公司的AP1000技术，实现我国三代核电的自主化。同时，针对中国更大的电力需求，中美合同中也写明：若中方在AP1000技术基础上，开发出来的更高容量的非能动压水堆（即1400兆瓦和1700兆瓦），中方具有自主知识产权。

图3 展会上的俄罗斯国家原子能集团公司

彼时，AP1000技术方案通过了美国核管会NRC的认证审核，，法国的EPR还没有通过该国安全部门的审批，俄罗斯国家原子能集团公司的VVER机组还不具备三代核电的技术特征，技术储备不足。但是，AP1000有个问题，当时的美国电力资源充沛，没有建设三代核电的需求。因此，AP1000的首堆就会在中国建造，AP1000不同于EPR，VVER等设计理念，是全新的模块化，非能动设计，首堆建造面临着设计调整，方案修改等情况。

图4 位于北京的国家电力投资集团总部大楼

国家核电技术公司（目前是国家电力投资集团的二级单位）成立之初的目标是成为中国版的西屋公司，为核电站建造提供全套的技术方案及技术支持。中核和中广核两家将来在建造时，购买其技术及服务，进行三代核电站的建造及运行，国家核电技术公司也期望以此一统国内三代核电市场。

“华龙一号”的诞生

图5 展会上的“华龙一号”模型

图6 展会上的中核集团

图7 展会上的中广核集团

中核和中广核作为国内最大的两家核电集团，均拥有实力强大的研究院（中国核动力运行设计院，中广核研究院），加上多年的核电施工及运行经验，也有能力自主开发三代核电技术。所谓“华龙一号”三代核电技术，就是中核ACP1000和中广核ACPR1000+两种技术的融合方案。在国家核电技术公司成立之前，中核和中广核都在自主研发三代核电技术，中核集团在1999年时就启动了百万千瓦压水堆的概念设计，并与2005年完成初步设计和安全分析报告。

而中广核2005年开始也在M310的基础上开展了三代核电技术研发，经过多次技术改进，方案也从CPR1000,CPR1000+发展到ACPR1000+，首堆计划建造在广西防城港核电站2期3,4号机组。2013年的时候，两大集团都曾对外宣称完成了三代核电技术方案，但国家能源局均不予批准。

国家能源局希望将两家核电技术ACP1000和ACPR1000+进行技术融合，促进中国三代核电标准化生产，减少资源浪费，毕竟两家核电技术均起源于M310。但两个和尚没水喝，进行技术融合就有主次问题，两家均进行了自主研发，前期投入了巨大的研发费用和人力资源，两大集团对这一提议比较抵触。后来，迫于国家能源局不融合就不批准落地项目压力，两家公司不得已进行了技术融合，并且组建了华龙公司。

通过多轮谈判，鉴于中核集团的技术更加成熟，总设计师经验也更丰富，中广核集团做出了让步。华龙一号堆芯最终采用了中核集团的177堆芯，单堆布置，核燃料也采用中核自主开发的品牌。但是，中广核在专设安全系统上仍坚持自己的设计，即三套非能动安全装置，中核采用的是两套能动安全装置和一套非能动安全装置。

因此，尽管统称“华龙一号”，但中核和中广核两家的“华龙一号”仍有区别，专设安全系统不同。知识产权方面，仍归各自所有。在“华龙一号”建设时，若一方采用了对方的技术就需要向对方支付相应的技术专利费。

“华龙一号”机组的定位是出口，主要是规避国家核电技术公司的AP1000、CAP1000、CAP1400技术，集团高层也曾表示国内的三代核电技术路线是一主一辅，即”CAP1400”为主线，“华龙一号”是辅线。

“国和一号”的诞生

图8 “国和一号”主要技术指标（来源：央广网）

2020年9月28号，国家电力投资集团正式宣布“国和一号”研发成功。报道显示，“国和一号”的单机组输出功率150万千瓦，年可用率不小于93%，年发电量114亿千瓦时。该机型设计思路的核心是做“减法”：简化设备结构，采用非能动安全系统，紧急情况下不依赖外部电源，仅仅依靠重力、热循环和冷凝等自然手段作为动力排出余热。相比传统电厂，“国和一号”的安全级阀门、管道、电缆、泵、控制装置、抗震厂房总量分别约减少50%、80%、85%、35%、70%和45%。系统简化、设备部件减少，更便于核电站运行和维护。

图9 “国和一号”示范工程效果图

“国和一号”采用了最先进的模块化，非能动和做“减法”的设计理念，施工周期大大缩短，规模生产后单堆成本远低于其他三代堆型。但通过报道，我们也可以看出，“国和一号”比“华龙一号”的研发周期要多很多。这是因为首堆建造过程中，存在着很多的技术难点，尤其是主泵问题。之前西屋公司专门研究的屏蔽主泵出现了技术难点，目前“国和一号”采用两种技术路线并行方案，国产化的湿绕组主泵已完成研发，“国和一号”也具备了中国“芯”。

“CPR1000”和“AP1000”主要技术参数的比较

“华龙一号”在“CPR1000”基础上发展而来，“国和一号”是在AP1000技术基础上再创新发展而来，除了一些设计进行了改变，主要是功率更高。“华龙一号”与“CPR1000”同属一脉，“国和一号”与“AP1000”同属一脉，为了方便大家对两者技术进行大致研判，主要以图表形式列出“CPR1000”和“AP1000”两者的一些技术参数进行比较。

再次强调：文中给出的是“CPR1000”和“AP1000”机组的对比，并非“华龙一号”和“国和一号”，但作为二者的技术基础，理念设计上仍有一定可比之处，因此列出。

结语

截止目前，以笔者了解信息，已有部分原先预留给“国和一号”厂址已改变为建造“华龙一号”机组。“华龙一号”和“国和一号”均满足三代核电的最高安全技术标准，“华龙一号”与“国和一号”技术革新方面相比，步子迈得较小。这，既是优势也是劣势。

声明

AP1000是美国西屋公司三代核电技术，CAP1000是我国国产化版本，CAP1400是吸收后，再创新的完全拥有自主知识产权的三代核电技术，CAP1400现改称“国和一号”。