十年沉浮，三代核電終于國(guó)產(chǎn)化

2017/7/14 10:40:39

記者從第二十五屆國(guó)際核工程大會(huì)獲悉，目前核能在我國(guó)已進(jìn)入規(guī)�；�發(fā)展新時(shí)期。我國(guó)共有在運(yùn)核電機(jī)組36臺(tái)，在建機(jī)組20臺(tái)，居世界第一，總裝機(jī)容量約5693.5萬(wàn)千瓦，到2020年，核電運(yùn)行和在建裝機(jī)容量將達(dá)到8800萬(wàn)千瓦。

非能動(dòng)三代核電技術(shù)從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，浙江三門(mén)和山東海陽(yáng)AP1000項(xiàng)目建設(shè)工程的熱試工作全面結(jié)束，1號(hào)機(jī)組計(jì)劃于今年第四季度相繼并網(wǎng)發(fā)電。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)并具有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”（HPR1000）全球首堆-福清核電5號(hào)機(jī)組于今年5月25日實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆廠房穹頂?shù)跹b。此外，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的CAP1400非能動(dòng)核電技術(shù)示范工程也即將開(kāi)工建設(shè)。

過(guò)去十年，是我國(guó)第三代核電技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的十年。

十年前，作為實(shí)現(xiàn)第三代核電自主化的依托，我國(guó)決定引進(jìn)美國(guó)西屋公司AP1000非能動(dòng)三代核電技術(shù)，并成立了國(guó)家核電技術(shù)公司。如今，AP1000首臺(tái)機(jī)組即將建成發(fā)電，中國(guó)終于完成了三代核電技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，并進(jìn)入規(guī)�；�發(fā)展階段。據(jù)悉，第四代先進(jìn)核電技術(shù)也正在進(jìn)行布局。

從無(wú)到有的三代核電工程

第三代核電技術(shù)AP1000是一種先進(jìn)的“非能動(dòng)型壓水堆核電技術(shù)”。AP1000最大的特點(diǎn)就是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)練，易于操作。和傳統(tǒng)的能動(dòng)壓水堆安全體系相比，非能動(dòng)的安全體系要簡(jiǎn)單有效得多，既進(jìn)一步提高了核電站的安全性，同時(shí)也能顯著降低核電機(jī)組建設(shè)以及長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的成本。

世界首批AP1000核電機(jī)組是中美兩國(guó)最大的能源高科技合作項(xiàng)目。據(jù)國(guó)家電力投資集團(tuán)公司董事長(zhǎng)王炳華介紹，依托項(xiàng)目采用美方設(shè)計(jì)、中方建造、中外聯(lián)合、中方為主的建設(shè)方案。

“一項(xiàng)新的核電技術(shù)應(yīng)用，從圖紙到工程從來(lái)都不是容易的事情，三代核電60年壽期對(duì)設(shè)備制造的要求非常高�！泵鎸�(duì)設(shè)備制造、工程建設(shè)和工程設(shè)計(jì)的全新挑戰(zhàn)，我國(guó)不但一一克服了困難，還深入理解和掌握了非能動(dòng)核電技術(shù)，包括大體積混凝土、主管到焊接等一系列關(guān)鍵施工技術(shù)，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率從1號(hào)機(jī)組的32%逐步提高到4號(hào)機(jī)組的72%。

“在AP1000技術(shù)引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，我們結(jié)合首批機(jī)組建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的要求以及福島核事故之后的經(jīng)驗(yàn)反饋，完成了本土化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并建立了覆蓋設(shè)計(jì)、采購(gòu)、制造和建造的整個(gè)項(xiàng)目管理流程的三代核電工程建設(shè)管理體系。”王炳華自豪地說(shuō)。

三代核電技術(shù)CAP1400蓄力待發(fā)

當(dāng)完整的三代核電工程建設(shè)管理體系建立后，我國(guó)開(kāi)始自主開(kāi)發(fā)CAP1400非能動(dòng)核電技術(shù)。大型先進(jìn)壓水堆CAP1400核電工程的開(kāi)發(fā)，這項(xiàng)工作被列為國(guó)家16個(gè)重大科技專項(xiàng)之一，國(guó)內(nèi)近200多家企業(yè)、2萬(wàn)多名技術(shù)人員參與到研發(fā)設(shè)備、試驗(yàn)驗(yàn)證、設(shè)備研制、材料研制的各個(gè)環(huán)節(jié)，目前CAP1400已經(jīng)通過(guò)安全評(píng)審，位于山東榮成的CAP1400示范工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)完成了96%，即將開(kāi)工建設(shè)。

CAP1400核電站采用完全非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)理念，功率為150萬(wàn)千瓦，設(shè)計(jì)壽命60年，是目前世界上功率最大的非能動(dòng)壓水堆核電站。在嚴(yán)重事故發(fā)生的情況下，72小時(shí)之內(nèi)不需要人工干預(yù)，72小時(shí)之后只需要少量的場(chǎng)外應(yīng)急干預(yù)即可以保障核電站的安全。

CAP1400的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好性達(dá)到了三代核電的先進(jìn)水平。評(píng)審歷時(shí)17個(gè)月，260多位專家學(xué)者直接參與，30多次的對(duì)話、討論，887個(gè)工況試驗(yàn)，提出、解答各類問(wèn)題5000余個(gè)。

令人興奮的是，三代核電技術(shù)設(shè)備材料正在實(shí)現(xiàn)自主化。國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)掌握了符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的AP1000和CAP1400設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備、材料的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，建立了先進(jìn)的核質(zhì)保體系，掌握了屏蔽泵、反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等40余件關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)，并成功研制出60余項(xiàng)關(guān)鍵材料，符合國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)要求的三代核電產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，CAP1400示范工程的設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到85%以上。

隨著我國(guó)核電企業(yè)與阿根廷、土耳其、南非、英國(guó)等國(guó)簽署了一系列協(xié)議，“華龍一號(hào)”和CAP1400為代表的中國(guó)自主核電型號(hào)已成為繼高鐵之后承載中國(guó)高端制造業(yè)出海的“新名片”。據(jù)悉，中國(guó)目前已經(jīng)“走出去”6臺(tái)核電機(jī)組，其中包括2臺(tái)“華龍一號(hào)”核電機(jī)組。

上海核工程研究設(shè)計(jì)院院長(zhǎng)鄭明光說(shuō)：“出口一個(gè)核電站，相當(dāng)于出口100萬(wàn)輛小汽車(chē)。”因?yàn)橹袊?guó)核電“走出去”的不只是技術(shù)，還有裝備制造和人才隊(duì)伍。每一座核電項(xiàng)目的“走出去”都意味著整個(gè)核電產(chǎn)業(yè)鏈體系的走出去，不只是一個(gè)產(chǎn)品，為我國(guó)帶來(lái)的將是技術(shù)發(fā)展的價(jià)值、設(shè)備裝備的價(jià)值、人才發(fā)展的價(jià)值等。

壓力與希望并存的時(shí)代

我國(guó)核電技術(shù)登堂入室的同時(shí)，也不能忽視目前核電工業(yè)存在的問(wèn)題。

“目前核能工業(yè)處在一個(gè)什么樣的時(shí)代？是有著巨大分歧、壓力和希望并存的時(shí)代。”去年，有人問(wèn)國(guó)家核安全局核電安全監(jiān)管司司長(zhǎng)湯搏：“怎么樣保證核電站的乏燃料幾萬(wàn)年、幾十萬(wàn)年的安全？”湯搏回答說(shuō)：“你能預(yù)測(cè)人類三五百年、乃至一千年后的命運(yùn)嗎？如果不能，你要求我預(yù)測(cè)核電幾萬(wàn)年、幾十萬(wàn)年以后的事情，多不公平�！�

這件事讓湯搏意識(shí)到，和其他的工業(yè)領(lǐng)域不一樣，核能產(chǎn)業(yè)和人類的倫理觀、世界觀緊密地連接在一起。“這么多年來(lái)，反核人的觀點(diǎn)依然沒(méi)變，還是安全問(wèn)題。”湯搏覺(jué)得，誠(chéng)然核能領(lǐng)域還有一些工作仍有不足，但最重要的問(wèn)題還是社會(huì)宣傳工作沒(méi)有做好�！昂四芄�業(yè)的發(fā)展，一定要與人文相結(jié)合�！�

“核能界有一個(gè)特點(diǎn)，就是圈子比較封閉，喜歡自說(shuō)自話，他們自己不斷地在為核能的正當(dāng)性進(jìn)行自正，不大關(guān)心其他人怎么看待核能�！睖�搏舉了個(gè)例子：這次大會(huì)的主題叫做清潔、綠色、可靠，但實(shí)際上，國(guó)內(nèi)對(duì)核能的爭(zhēng)論非常多，很多人認(rèn)為核能并不是清潔能源。“這是學(xué)術(shù)界需要研究的事情，所以我們?cè)谒伎紗?wèn)題的時(shí)候，一定要有開(kāi)放的心態(tài)，一定要了解其他行業(yè)對(duì)我們?cè)趺纯�。�?/P>

除了安全性，第二個(gè)問(wèn)題就是經(jīng)濟(jì)性。隨著新能源技術(shù)革新加速、成本大幅度降低，帶來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)，核電必須要在安全性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一中來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)能力。

縱觀核電半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展史，世界上核電使用的依然是上世紀(jì)美國(guó)提出的反應(yīng)堆體系�！懊看沃卮蠛耸鹿室院�，我們就要上面加一些設(shè)備、系統(tǒng)，這實(shí)際上是外延式的發(fā)展，沒(méi)有本質(zhì)的創(chuàng)新�！睖�搏覺(jué)得，這樣的做法使得核電的造價(jià)使電力行業(yè)沒(méi)有辦法承受。

作為核電的投資開(kāi)發(fā)商，王炳華也深刻地認(rèn)識(shí)到，核電項(xiàng)目的地理空間、市場(chǎng)空間和政策空間對(duì)核電站的效益有著巨大的影響。他建議，在技術(shù)方面，要繼續(xù)通過(guò)創(chuàng)新簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使設(shè)備、材料和工程量大幅度減少，同時(shí)完善標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化預(yù)制、模塊化施工的模式，提高建造效率。另一方面，要加大與產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作力度的同時(shí)，廣泛開(kāi)展國(guó)際合作，從核電站產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)降低建造成本，并借助國(guó)際分工的優(yōu)勢(shì)來(lái)推進(jìn)核電項(xiàng)目的建設(shè)。