中国加快三代核电自主化发展

2019年05月15日 来源:

中国加快三代核电自主化发展

最终谈判,中方,160名专家;美方,53人;历时4个月。

技术转让文件,目前已接收12967份,装箱475个,重达8.4吨。

光看数字,人们不禁好奇:什么项目这么“重”?

那就是中国引进的第三代核电技术——AP1000技术。

目前,4台AP1000核电机组,分别落户浙江三门和山东海阳。5年后,三门有望成为全球最大的三代核电基地。

■为什么是AP1000

——目前国际上相对最先进、最安全和最经济的核电技术

上世纪,三哩岛和切尔诺贝利核电站发生了严重事故。血的教训令世界核电界集中力量对事故预防、后果缓解等进行了研究和攻关。

美国和欧洲先后出台“先进轻水堆用户要求”文件和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”文件,明确了防范与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足这两份文件之一的核电机组称为第三代核电机组。

目前比较成熟的三代压水堆核电技术有美国西屋电气公司开发的AP1000、法国和德国联合开发的EPR等。

后者是在二代的基础上增加和强化专设安全系统。这样的结果是安全性的确提高了,但核电站系统越来越复杂,造价也相应提高。这就是法德EPR所走的技术路线。前者技术路线是从根本上革新,利用自然规律来保障安全。即利用重力、惯性,流体的对流、蒸发、冷凝等原理,设计出不需要专设动力源驱动的系统。这就是AP1000所采用的“非能动”安全系统的技术路线,既简化了系统、减少了应急安全电源等设备和部件,又大大提高了安全性。

“所以,从技术上讲,AP1000的非能动技术路线比EPR的能动技术路线显着先进。”我国第一座自行设计建成的秦山核电站总设计师、中国科学院院士欧阳予先生介绍说。

我国核电界专家在三代核电国际招标中经过近两年时间的反复研究论证和对比,最终形成了比较一致的意见:AP1000技术是目前国际上相对最先进、最安全和最经济的核电技术。

据介绍,AP1000技术是利用自然物理现象以及气体蓄能等驱动流体流动,带走核电站反应堆堆芯余热和安全壳的热量,不需要外部能源。它能够预防和缓解严重事故,堆芯熔化事故概率、大量放射性释放到环境的事故概率大为降低。在仪控系统上操作更加便捷。采用整体数字化控制系统和安全保护系统,改善人因条件,避免误操作。

在经济性方面,国家核电技术公司董事长王炳华说,AP1000核岛系统设计简化,厂房建筑和设备配置大幅减少;采用模块化设计和模块化建造技术,即把核电站分成结构模块、管道模块、机械设备模块、电气设备模块,类似于“搭积木”的形式,可有效控制成本、缩短建造工期,保证建造质量;核燃料采用简化设计和长周期换料,这些都有利于减少运行维护工作量,降低运行成本。

■循序渐进

——保证从引进中学到“真经”

以前,中国核电及其设备都是引进,打的是“万国牌”,如今中国核电是否能够消化吸收AP1000,进行再创新,从而叫响“中国牌”呢?

对此,王炳华充满信心:“通过引进AP1000,掌握核心技术,在再创新的基础上形成具有自主知识产权的三代核电技术,我们完全具备条件。”

那如何才能保证我国核电技术不再掉进“引进、落后、再引进、再落后”的循环呢?

王炳华说,在为期4年的我国三代核电技术引进国际招标过程中,谈判结果体现了中方始终坚持的“3个100%”,即:100%满足4台AP1000核电机组工程建设需要、100%保证AP1000技术转让的完整性和先进性、100%实现AP1000关键设备的国产化。

为科学发展核电,王炳华表示,“国家核电”将坚持循序渐进,从设计到管理,先取经后自主,走一条“标准化设计、工厂化预制、模块化施工、专业化管理、自主化建设”的三代核电产业化发展道路。王炳华告诉,现阶段,三门、海阳4台依托项目实行联合管理模式。联合项目管理机构(JPMO)由美国西屋公司和中方人员共同组成。他认为,要学到“真经”我们还需走“三步”。

第一步,外方负责,中方参与。第一台机组的设计和建造以美方为主,中方全力参与。

第二步,以我为主,外方参与。从第二台开始,以中方为主设计建设,美方做技术支持,这对我们是一个检验,因为只有学好了,我们才能自己设计并建造出核电站。

第三步,开展大型先进压水堆核电站重大专项的自主创新研发,建立一套完整的核电建设标准化体系。

更重要的是,目前引进技术所建的核电站全部在沿海,而内陆核电站的设计也已启动,建成内陆核电站是检验真正消化吸收AP1000核电技术的标志之一。

根据专家的初步统计,4台机组国产化比例平均约为50%。通过4台机组的国产化过程,可以掌握AP1000主要设备的关键技术,从后续开工建设的第五台AP1000核电机组开始,设备制造可以基本实现国产化。

同时,“国家核电将在近3年内每年向西屋公司派出300多人,3年累计派出1000人·年的技术人员前去工作学习,他们的平均年龄只有27岁。”王炳华透露,“这是十分惊人的,平均每年派出300人学习一年,什么东西学不来?在这么强大的人才储备力量支撑下,我国核电的自主化建设是没有问题的。”

■快速发展

——中国已具备大规模发展核电能力

当前,全球正在进入三代核电技术主导下的核电复苏时代,全球已有十几台AP1000核电机组进入建设规划,而中国在建的4台机组,是世界上最先建设的首批4台AP1000核电机组。

追溯到上世纪80年代,中国核电刚起步,截至2007年底,已有11台机组投产运营,装机容量约910万千瓦,占全国电力总装机的约1.3%——这一数字,不仅远低于法国、日本、美国等发达国家的比重,而且距世界17%的平均水平,也有较大差距。

近年来,随着国家及全球能源形势的变化,为满足能源发展需求、缓解资源与环境压力,中国要加大能源结构优化调整力度,而发展核电被认为是中国能源有序、健康发展的当务之急和战略选择。

为此,国家实施了一系列重大举措,推动核电事业快速发展。

决策层将核电发展的战略由“适度发展”调整为“积极发展”——2007年底,中国发布《核电中长期发展规划()》,首次明确了核电在国家能源结构中的战略地位,明确了“积极推进核电建设”的方针。

同时,我国组建成立“国家核电技术公司”,核电发展走上引进、消化、吸收和再创新的发展道路,引进第三代核电AP1000技术,最终形成具有自主知识产权的核电技术。同时,核电业务被纳入国家能源局统一管理。

此后,中国的核电发展进一步提速。一批新的核电项目陆续获批并开工建设。除浙江三门和山东海阳外,广东岭澳二期、浙江秦山二期扩建、辽宁红沿河一期和福建宁德一期工程共计12台核电机组也已获批,先后实现主体工程开工建设(核反应堆厂房浇注第一罐混凝土)的关键里程碑目标。此外,广东、福建、浙江、山东等共17台机组(含山东荣成高温气冷堆示范工程项目)的前期工作正在积极实施中。据国家发改委报告,核电项目选址工作已遍及全国18个省区市,除已建和在建工程外,沿海地区开展前期工作已较充分的厂址有近6000万千瓦。

“中国核电事业步入了快速发展的轨道”,王炳华说,按照国家发改委核电中长期发展规划,到2020年,我国核电运行装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的发展目标;核电占全部电力装机容量的比重将从现在不到2%提高到4%。

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