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全球首臺AP1000“心臟”起跳 西屋搶占中國超6000億核電投資先機

全球首臺AP1000核電機組——三門核電1號機組首臺主泵首次點動完成

全球首臺AP1000核電機組的“心臟”——主泵——終於在中國跳動了。國內日後大量使用的AP1000機組核電項目有望提早啟動。

5月23日，中國三大核電公司之一的國家核電官網宣布，22日20時44分,全球首臺AP1000機組、三代核電自主化依托項目浙江三門1號機組全部四臺反應堆冷卻劑泵(下稱“主泵”)的點動操作順利完成。

“點動成功，通俗來講就是AP1000主泵初步啟動已經成功了。”國家核電一位內部人員對第一財經記者說。

國家核電稱，三門1號機組全部四臺主泵首次點動成功，為三門1號機組“最終的並網發電，提供了最強有力的支持”。

業界普遍認為，一旦三門1號機組成功並網發電，其他使用AP1000機組的核電項目建設步伐也將因此而加快。

世界首批AP1000核電機組是中美兩國最大的能源高科技合作項目。目前，浙江三門、山東海陽各建2臺，作為實現第三代核電自主化的依托。而AP1000機組的誕生地——美國也在投入建設四臺這樣的機組。

“此次試點成功，是全球矚目的。”國家核電另一位內部人員對《第一財經日報》記者說。

三門核電聯合調試隊連續作戰

AP1000依托項目的最大挑戰

主泵被稱為核電機組的“心臟”，在核電站正常運行期間為反應堆冷卻劑系統循環提供源動力，實現核反應堆芯與蒸汽發生器之間熱量的傳輸，屬於核電站的核安全一級設備。

三門AP1000主泵運輸、安裝、調試等各環節，是國家核電與AP1000技術的研發者美國西屋公司共同完成的。這四臺主泵是分別在2015年12月30日和2016年2月8日從美國運往浙江三門的，並於2016年3月1日全部安裝完成。

AP1000主泵作為重要程度與研發難度最高的設備，一直是核電業界關註的聚焦點。

國家核電在2015年公布的資料顯示，為了確保AP1000主泵60年安全可靠運行，西屋公司和AP1000主泵制造商EMD公司制定了極為嚴格甚至苛刻的設計標準和試驗驗證標準——無論是在主泵的設計、零部件材料還是制造精度、生產工藝方面，都突破以往的通用標準，提出了最高標準的要求，堪稱世界之最。這些高標準的要求給主泵的研發與制造也帶來了各種困難與挑戰，主泵之路歷盡艱辛與坎坷。

國家核電在2014年稱，AP1000“主泵的問題是當前工期面臨的主要挑戰和壓力”。官方資料顯示，三門1號機組最初計劃2013年建成發電，至今已經延期了整整3年的時間。

國家核電稱，從2007年開始，AP1000主泵的制造就經歷一系列的設計修改和試驗，最後“得益於國家核安全監管部門自始至終嚴格審評和監管，使得AP1000主泵最終完善並固化設計”。

官方資料顯示，2015年10月29日，國家核安全局組織的核安全專家委員會就AP1000的設計、制造、試驗驗證結果、研制過程中出現問題的處理情況進行了綜合審查。審查認為，AP1000主泵性能滿足設計技術規格書的要求。

“AP1000主泵技術複雜、要求高、挑戰大。七年多來，中美兩國企業密切合作、努力攻關，在國家核安全局和能源局的嚴格監管和大力支持下，主泵研制最終取得了成功。”國家核電總經理王中堂在2015年10月29日說，“這次成功將進一步加快中國AP1000項目的建設進度，有力促進中國先進非能動三代核電的發展。”

國家核電此前向本報記者介紹，主泵設計制造技術是美國EMD公司對中國AP1000技轉的主要內容之一。中國的沈鼓集團核電泵業公司、哈電集團動力裝備公司為主泵技轉的主要受讓方，同時也作為EMD公司的分包商，負責依托項目16臺主泵部分零部件及2臺追加主泵整機的分包制造。

國家核電稱，目前，上述國內兩家公司通過對技轉文件和相應軟件的消化吸收，派遣技術人員赴美培訓、接受技術服務，以及通過模擬件制造、分包制造實踐等形式基本全面地掌握了主泵的設計、制造和試驗技術。

3月1日，三門1號機組第二批反應堆冷卻劑泵熱交換器及管道安裝完成

國內核電項目將加快

AP1000被稱為世界上最先進的第三代非能動性壓水堆核電機組，是中國最主流的核反應堆型之一。2011年日本福島核電事故發生後，中國已經確定未來將把AP1000機組投入到更多的核電項目建設當中。因為這種技術在理論上安全性更高。

目前中國已經啟動了新一輪規模發展核電的計劃。根據國家“十三五”規劃，到2020年，核電運行裝機容量要達到5800萬千瓦，在建達到3000萬千瓦以上。規劃提出，要開工建設一批沿海新的核電項目。

本報記者據此計算，到2020年之前，中國平均每年需要投入大約六臺百萬級千瓦的核電機組。這樣的六臺機組總投資超過1000億元人民幣。

從2016年開始，第三代核電機組在中國已經全面替代了第二代核電機組，而兩大核電巨頭——中核集團和中廣核——共同研發的華龍一號第三代核電機組則主要用於出口，這意味著AP1000機組未來將主宰幾乎所有的國內核電項目。

2006年，西屋公司擊敗法國阿海琺集團，奪得了中國第三代核電自主化依托項目的招標，從而終結了一場耗時2年多的世界最大核電合同競標戰。

成立於2007年5月的國家核電是AP1000型核電機組消化吸收再創新以形成自主核電品牌的實施主體。該公司成立當年即被視為中國核電體制改革的重大突破。

從美國引進該技術的主要原因是，中國當時正在運行和建設的核電站所使用的技術均是20世紀60~80年代開發的第二代核電技術，尚未形成自主化、標準化系列。2003年10月，時任國務院副總理曾培炎出席在杭州召開的全國核電建設工作會議上提出，為擺脫“起步早、進步慢、差距大”的被動局面，要采用先進技術、統一技術路線、組織和領導，確保核電自主化各項目標的實現。

值得關註的是，本報記者從有關權威渠道獲悉，受AP1000主泵進展的影響，原本有望在2016年3月投入建設的CAP1400核電示範工程項目延遲至今。

CAP1400是在消化、吸收、全面掌握AP1000的基礎上，通過再創新開發出具有中國自主知識產權、功率更大的第三代非能動性壓水堆核電機組。

位於山東石島灣的CAP1400核電示範工程項目屬於國家重大科技專項，由國家核電負責承擔研發。

官方資料顯示，2016年2月25日，國家核安全局組織召開專家委員會，審議CAP1400示範工程項目建造許可證申請的審評監督情況，建議環保部(國家核安全局)批複CAP1400示範工程項目環境影響報告書(建造階段)，頒發CAP1400示範工程建造許可證。

“大家(專家委員會成員)是支持的。”當時參與主持評審的國家核安全局原局長趙成昆對本報記者說。

與華龍一號一樣，CAP1400核電機組也是中國致力向海外推廣的另一項拳頭產品。目前，國家核電已經將其推向南非和土耳其等國家。

另外，受AP1000主泵進展的影響，本報記者從權威渠道和公開資料中了解到，原計劃使用AP1000機組的中核集團旗下漳州核電項目與中廣核旗下的寧德核電項目5、6號機組，最後換成了華龍一號。

不少核電人士認為，這是因為AP1000 機組進展太慢導致的;與此同時，華龍一號在技術上也達到了國際先進水平。而在國家核電看來，AP1000 機組“作為世界首堆，有諸多創新而無經驗可循”，而“安全和質量始終是第一位的，為此寧可犧牲工期也不能動搖”。

世界首臺“乒乓球教練機器人”誕生：可持續與人對打

據共同社報道，歐姆龍公司宣布，該公司開發的能持續與人類進行乒乓球對打的機器人“FORPHEUS”被吉尼斯世界紀錄認定為世界上首臺“乒乓球教練機器人”。

通過設置在球臺上的傳感器，這臺機器人能以約80次每秒的速度測算出對手的位置、球的旋轉和速度，看準落點後將球打回。該機器人可以根據從入門者到高階選手的熟練程度進行針對陪練。據悉，該機器人使用了產業機器人的制動技術。

該機器人2013年在中國的展示會上首次亮相，其後逐步提高其回擊精準度，還將在下個月於千葉市舉辦的最新數碼家電和IT展示會“CEATEC日本2016”上亮相。而鑒於奧運會上日本選手的活躍表現使乒乓球運動人氣高漲，歐姆龍將擴大對該機器人的宣傳。

端點 | “阿凡達”成真！韓國造世界首臺載人機器人

周二下午，韓國機器人公司“韓泰未來科技”對世界首個巨型載人雙足機器人進行初次測試。該機器人名為Method-2，高4米，重1.5噸，能夠像人類一樣行走。邁出第一步時，其重量足以令地面震顫。

據該公司主席Yang Jin-Ho介紹，之所以設計這臺機器人，是為了讓它去那些人類在沒有保護措施的情況下無法到達的危險或極端地帶工作。

自2014年以來，Yang已經在該項目上投資2420億韓元，約合2億美元，聘請的設計師曾經參與《變形金剛》等科幻大片的制作。

據悉，Method-2能夠模仿坐在其軀幹內部的駕駛員的動作，但人們不光可以坐進它身體中操控它，也可以通過遙控遠程控制它。

目前，Method-2已經收到了來自制造業、建築業乃至於娛樂業的“橄欖枝”，但它究竟會被如何使用，尚未可知。其平衡性和動力系統仍需要改進。

Yang表示，Method-2預計將於2017年底開售，價格為100億韓元，約合830萬美元。

世界看向中國：全球首臺三代核電AP1000離發電只差一步！

延期整整五年後，全球首臺AP1000核電機組終於在中國獲得裝料許可。這意味著，該機組即將在國內投入商運，同時帶動國內大量采用AP1000機組的核電項目加快建設。

國家核電技術公司（下稱“國家核電”）最新發布的消息顯示，4月25日，生態環境部副部長、國家核安全局局長劉華在北京向三門核電有限公司頒發了《三門核電廠１號機組首次裝料批準書》，標誌著中國三代核電自主化依托項目——全球首臺AP1000核電機組設計、設備、建安、調試、生產準備等工作均已滿足要求，即將投入運行。

首次裝料是指第一次將核燃料裝入反應堆的操作過程，是核電工程有核試驗和無核試驗的分界點，標誌著三門核電1號機組即將進入帶核調試階段。也就是說，裝料是核電站投入運行並網發電的首要前提，裝料的下一步就是並網發電。

“這是歷史性的突破。”國家核電一位內部人士對第一財經記者說，“我們等得太辛苦了。”

三門核電項目1號機組原計劃於2013年投入運行，但由於種種原因，一直拖延至今。

三門核電項目采用從美國西屋公司引進的AP1000核電技術，由國家核電負責技術引進、消化、吸收和再創新，並實施核島總承包，由中核集團建設運行。該項目自2009年4月開工建設以來，解決了設備研制和建設過程中出現的各類問題，取得了工程的實質性進展。

國家核電稱，AP1000非能動設計理念和項目工程建設質量獲得了各方認可，這是國內外參建單位通力合作、共同努力的結果。三門核電項目的成功建設是中國三代核電發展的重要成果和關鍵一步。

浙江三門核電一期（2臺AP1000）、山東海陽核電一期（2臺AP1000）是中國三代核電自主化依托項目，首臺機組三門1號裝料獲批是三代核電自主化工作的重大成果。

第一財經記者了解到，通過依托項目建設、設備設計和制造技術的轉讓，AP1000關鍵設備國產化工作穩步推進，這同時使得國內裝備制造業水平得到全面提升。

諸多業內人士向第一財經記者表示，三門核電1號機組一旦成功並網發電，其他使用AP1000機組的核電項目建設步伐也將因此而加快。

2011年日本福島核電事故發生後，中國已經確定未來將把AP1000機組投入到更多的核電項目建設當中。因為這種技術在理論上安全性更高。

到2020年之前，中國平均每年需要投入大約6至8臺百萬級千瓦的核電機組。這樣的六臺機組總投資超過1000億元人民幣。

核電對保障中國能源安全、實現2030年非化石能源占比20%的目標，具有舉足輕重的作用。第一財經記者註意到，2017年6月28日，國家能源局局長努爾·白克力到中國原子能科學研究院進行調研時指出，核電是清潔能源，核電發展要面向國家戰略需求。他還說，中國未來能源戰略的制定、結構調整和重塑要認真考慮核能的戰略地位。

世界首臺！我國量子計算機超越早期經典計算機

近日，中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等，聯合浙江大學王浩華教授研究組，成功構建了世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機。中國科學院量子信息和量子科技創新研究院今日在上海舉行新聞發布會，介紹了這一研究進展。

“量子計算機在求解某類特定問題上具有巨大的優勢。”中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉介紹，量子計算利用量子相幹疊加原理，在原理上具有超快的並行計算和模擬能力，計算能力隨可操縱的粒子數呈指數增長，可為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案。

“比方說，一臺操縱50個微觀粒子的量子計算機，對特定問題的處理能力可超過超級計算機。”潘建偉介紹，發展量子計算技術的主要挑戰通過發展高精度、高效率的量子態制備與相互作用控制技術，實現規模化量子比特的相幹操縱。

由於量子計算的巨大潛在價值，歐美各國都在積極整合各方面研究力量和資源，開展協同攻關，同時，大型高科技公司如谷歌、微軟、IBM等也強勢介入量子計算研究。潘建偉介紹，目前，國際學術界在基於光子、超冷原子和超導線路體系的量子計算技術發展上總體進展較快。

在各個路線的較量中，“多粒子糾纏的操縱”作為量子計算的核心資源，一直是國際角逐的焦點。在光子體系，潘建偉團隊在多光子糾纏領域始終保持著國際領先水平，並於2016年底把紀錄刷新至十光子糾纏。

在此基礎上，團隊利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。實驗測試表明，該原型機的“玻色取樣”速度不僅比國際同行類似的之前所有實驗加快至少24000倍，同時，通過和經典算法比較，也比人類歷史上第一臺電子管計算機（ENIAC）和第一臺晶體管計算機（TRADIC）運行速度快10-100倍。5月2日，該研究成果以長文的形式在線發表於《自然光子學》。

“這是歷史上第一臺超越早期經典計算機的基於單光子的量子模擬機，為最終實現超越經典計算能力的量子計算這一國際學術界稱之為‘量子稱霸’的目標奠定了堅實的基礎。”潘建偉說。

量子計算機的研發有著不同的技術路線，記者在發布會上還了解到，團隊不僅是在光量子體系的研究中領先，同時還在超導體系的研究中也幾乎同時取得了突破性進展。研究團隊打破了之前由谷歌、NASA和UCSB公開報道的九個超導量子比特的操縱，實現了目前世界上最大數目（十個）超導量子比特的糾纏，並在超導量子處理器上實現了快速求解線性方程組的量子算法。成果即將發表於《物理評論快報》。

“當量子比特的操縱數量達到5個比特就能超越早期經典計算機，25個左右的時候，就能和現在的普通計算機計算能力相當。”潘建偉透露，目前研究團隊正在致力於20個超導量子比特量子計算機的設計、制備和測試，並計劃於今年年底前發布量子雲計算平臺，供科學家“體驗”量子計算。

潘建偉預計，今年年底前將實現20比特的量子糾纏，到2020年左右，能夠達到50個左右的糾纏，誕生實現“量子稱霸”的超導計算機。“這是一個比較可靠的計劃。”潘建偉說。