第三代核电技术,困扰核电三代引进技术的瓶颈

日期:2019-12-16编辑作者:科技视频

国家能源局副局长孙勤19日在回答记者提问时表示,第三代核电技术AP1000落在我国,是历史的必然;经过未来几年的健康快速发展,我国核电将从技术跟踪逐步过渡到自主创新,到2020年可望成为世界核电的领跑者。他是在就我国引进第三代核电技术AP1000接受中央媒体联合采访时说这番话的。 AP1000作为美国技术,为何美国未建设世界首堆,而由我国引进建设?孙勤在回答本报记者时说,AP1000在设计理念上非常先进,但要把它变成现实的核电站,还面临一系列工程、技术挑战;要建设世界首堆,更不会一帆风顺。由于种种原因,美国已经20多年没有新建核电站了,而在此期间我国从未停止核电发展步伐,由此积累了大量工程管理经验。更重要的是,美国目前有二三十家核电业主单位,从公司行为来讲,犯不上做“第一个吃螃蟹”者;而我国在二代、二代改进型核电技术基础上发展第三代核电,是国家层面上的科学决策,可以发挥社会主义集中力量办大事的优势,在世界上率先实现二代至三代核电技术的跨越。 孙勤强调,我国引进三代核电技术跟引进二代有质的区别,这就是最终目标瞄准自主品牌,实现自主设计、自主建造、自主运营。二代引进主要是“照葫芦画瓢”,知其然,不知其所以然。“虽也有创新,但脱不了人家的胚子,品牌不是我们的。”三代引进的创新在于,在二代引进经验教训的基础上,通过国家科技重大专项,真正做到消化吸收,知其所以然,最终升级到我国自主品牌的“CAP1400”,甚至“CAP1700”。他表示,到四代核电技术,我们就有实力不再引进,而是采取合作方式。他透露,目前我国在四代核电先趋技术,如高温气冷堆、快堆的研究试验方面,比世界水平并不落后。 在回答记者“如何协调二代、三代技术在我国新一轮核电大发展中的关系”问题时,孙勤透露,国家现已核准建设的22个堆、总计2290万千瓦核电机组,以及10个正在做前期工作的项目,都是我国已熟练掌握并有所创新的二代和二代改进核电站。在AP1000示范项目浙江三门、山东海阳核电站年内开工、2013年建成运营之后,将逐步过渡到三代;三四年后,新开工项目、尤其是内陆核电站,将考虑都使用三代技术。 针对社会关注的核电牌照发放问题,孙勤表示,除中核、中广核之外,五大电力集团中目前仅中电投拥有核电经营权,其他4家进入的积极性都很高。但核电的特殊性在于,对其业主的资质和能力有很高要求。“我们没有说中电投是唯一的,也没有说五大都可以进入。要当核电业主,而不仅仅是投资核电,必须具备相应的设计、建设、运营能力。”孙勤代表国家能源局表态说,“临渊羡鱼,不如退而结网”,“关键不在我,而在他自己。” 孙勤还就核电经营门槛设置问题透露,《核电管理条例》及核电标准体系正在制订当中,加上国家核安全局的职能,就可以依法、依技术、依安全来规范核电经营。

AP1000机组示意图

从国家核电技术公司内部获悉,美国东部时间5月20日下午13时37分,AP1000依托项目持续将近3个月的主泵重新工程与耐久试验顺利完成。主泵问题是导致三门、海阳一期核电工程拖期的关键因素,一旦顺利解决,浙江三门二期、山东海阳二期、辽宁葫芦岛徐大堡一期、广东陆丰一期和福建漳州一期等AP1000后续项目将陆续放行,以AP1000技术为基础的具有自主知识产权的CAP1400核电项目,也有望加速开工。中国核电行业的发展,即将进入快车道。 “接下来再经过解体试验,将轴承、部件等都拆开观察一下,收取科研数据,设备就可以发货了。主泵运抵施工现场安装后,三门核电站就可以进入系统调试。但因为是首堆,可能调试时间比较长。”一业内人士对澎湃新闻解释称,从工程角度看,AP1000主泵的问题早在去年就已解决,目前进行的很多试验,是美国西屋公司出于科研需要。 主泵是核电站主回路中的关键设备,被誉为核电站的“心脏”。AP1000采用的大功率屏蔽电机主泵,总重量92.5吨,转子重量超过12吨,是目前世界最大功率的屏蔽电机泵。不同于其他堆型核电站常用的轴封主泵,它要求实现60年运行期间免维修,系统简化,操作方便。更高的安全性和可靠性要求,使之成为AP1000主设备研制最大的难点。

AP1000主泵 2006年,中国决定以全面技术转让的方式,从美国西屋公司引进第三代核电AP1000技术,浙江三门核电站和山东海阳核电站共4台机组被确定为中国引进AP1000技术的自主化依托项目,也是世界上首批建设的AP1000机组。为此,国家核电诞生,作为核电引进、消化、吸收、再创新的平台,负责引进AP1000,并在此基础上研发具有自主知识产权的先进大型压水堆核电技术CAP1400。 三门核电1号机组在2009年实现FCD,原计划2013年5月装料,2014年底投入商运。因为由美国EMD公司设计和制造的世界首台AP1000主泵屡次出现问题,首堆工期一拖再拖,AP1000推进困难重重。国家核电技术公司董事长王炳华曾透露,为解决AP1000主泵技术问题,召开的讨论会议已达117次之多。对于三门核电1号机组何时投运,国家核电首席信息官郭宏波近日表示,目前的目标是2015年年底前实现并网发电。 此前,国家能源局为AP1000后续项目获批设立的条件包括:完成设计固化,主泵与爆破阀设备问题得到解决。就在几天之前,王炳华在第三届能源论坛上表示,“主泵问题一旦解决,三代技术AP1000在技术层面上的问题就解决了,我国后批AP1000建设的项目也将陆续启动”。这也是业内共识,只要主泵问题解决,甚至无须等到AP1000首堆正式并网发电,其他拟使用AP1000技术的核电项目就有望尽快获准开工。 根据《中国核电中长期发展规划》,到2015年核电规划装机容量达到4000万千瓦,在建1800万千瓦;2020年规划装机容量达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。“这意味着,2020年之前,我国至少还要新建3500万千瓦的核电机组,平均每年开工5至6台,每年新增投资要1000亿元左右。”中国核能行业协会副秘书长徐玉明21日表示。 AP1000、CAP1400为代表的第三代核电曾被中国确立为未来的主流机型。AP1000的首堆遇阻,某种意义上给中国自主知识产权三代核电技术华龙一号留足了时间。徐玉明称,以华龙一号、AP1000和CAP1400为代表的三代核电技术,将成为中国未来核电规模化发展的主流。 AP1000、CAP1400的市场还不止于此。据世界核能协会预测,到2030年,国际核电市场将新增160台左右机组,新增投资达15000亿美元。“AP/CAP机组有条件在其中扮演重要的角色。”王炳华称,“国家核电与西屋公司已达成共识:AP1000国际市场开发,以西屋公司为主,国家核电及中方企业支持;CAP1400国际市场开发,以国家核电为主,西屋及外方企业支持。” 值得一提的是,为了吸取AP1000单一屏蔽主泵的教训,CAP1400的主泵采取两条腿走路,一个是从EMD引进技术,另一个是德国湿绕组泵技术。 上海核工程研究设计院院长、国家重大科技专项《大型先进压水堆核电站》总设计师郑明光此前接受澎湃新闻专访时称,“主泵这一块,对于这种关键设备,我们从整个布局上一般有两大思路,一方面要促进国产化的生产,一方面也必须考虑项目相应的风险。所以一般来讲,我们对于这些关键设备都考虑两到三家生产制造厂家的培育。”

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