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您的位置:中国核电信息网 >  > “华龙一号”示范工程开工对“十三五”核电安排的启迪
 

张禄庆

1.  “华龙一号”福清示范工程开工意义重大
      今年4月15日,李克强总理主持国务院常务会议;会议指出,“‘华龙一号’是以我国20多年核电建设运营成熟经验为基础,汲取世界先进设计理念的三代核电自主创新成果”。这是国家在最高层面上首次对冲破许多磨难而涅槃获生的“华龙一号”的正式褒奖,充分肯定了中国核工业两代人十余年锲而不舍坚持自主创新的努力。会议决定,按照核电中长期发展规划,在沿海地区核准开工建设“华龙一号”示范机组。5月7日,中核集团福清5号“华龙一号”首堆示范机组浇注第一罐混凝土,率先正式开工建设,真乃可喜可贺!
      常务会议明确阐述了核准自主化三代核电技术“华龙一号”示范工程的内涵和深远意义:“这既是顺应国际能源发展趋势,优化能源结构,构建风、光、水、核等多元化清洁能源体系的必然选择,也有利于巩固和提升我国装备制造业国际竞争力,带动有效投资,促进产业结构调整升级和经济稳定增长,推进节能减排和可持续发展”。通过实施示范工程,“形成拥有自主知识产权的关键装备与核心技术,为核电装备走出去开展第三方合作创造有利条件。让高效、清洁、安全的绿色能源改善人民生活品质,为经济社会持续健康发展提供新动力”。
      由上可见,国家核准“华龙一号”示范工程,不仅是对核电自主创新的巨大支持和鼓舞,更寄托了殷切的期望,对我们的工作是一种有力的推动和无形的鞭策。中核集团“”福清5号机组,作为即将紧随其后开工的国外“华龙一号”机组的参考电厂,以及今后国内批量建设的同类机组的先驱,责任特别重大。通过在今明两年内陆续开工国内首堆验证示范,实现向成熟先进机型的过渡。这也是“华龙一号”走出国门的重要前提。 “凡事预则立,不预则废”。福清核电厂业主和工程建设的EPC总承包单位绝对不可掉以轻心,要在整个建设过程各个环节的技术和管理方面做好一切准备,包括应对各种复杂情况的应急预案。精心组织,打破所谓的“首堆必拖期”的魔咒;如期或提前完成工程建设,都将极大鼓舞员工士气,有助于树立企业正面形象。

2.  关于我国“十三五”核电项目安排的思考
      目前政府有关部门和业内人士都在探讨,“华龙一号”示范工程开工后,如何安排“十三五”核电建设项目,才能更好地贯彻执行创新驱动发展战略,以及安全发展核电的方针。笔者认为,梳理一下采用西方三代核电技术正在我国建设的两类机组的经验教训会有不少启迪。
      AP1000基于全非能动安全设计理念,来应对设计基准事故、超设计基准事故,以及预防和缓解严重事故后果。这种革新型三代技术,除了在主回路系统、钢制安全壳与屏蔽厂房等的设计、制造及布置上的重大改变外,最大的影响莫过于不得不放弃商用核电厂普遍采用的轴封式主泵,转而被迫采用效率较低的屏蔽式主泵。AP1000主泵要求的功率和流量规模空前,致使样机研制难度极大,至今仍未成功。如果说三门1号机组最初两三年的拖期是开工准备不充分、设计控制文件(DCD)数次升版导致施工设计图纸不断修改所致,现在难关已转到屏蔽式主泵这个关键核心设备研制久攻不克上。不经过一个换料周期的实际试运行,让其潜在的问题得到充分暴露,谁都无法预计只经过区区数百小时性能试验的主泵实际运行究竟能坚持多久。国家能源局主要领导曾明确表示,等核心关键设备问题解决后再开工其后续项目。笔者认为,这是一种既实事求是,又敢于担当的领导决策。此外,许多有识之士已经不止一次地提醒:技术谈判时美方承诺有兑现限期的“ 百分之百保证建成4台国产化依托项目机组”,现在看至少要拖期三年;另外两个没有最终兑现期限的所谓“百分之百的技术转让和帮助实现百分之百国产化”的承诺只是一种并不高明的骗术。一旦有什么风吹草动,独家供货的屏蔽式主泵和数字化仪控系统及其备品备件的供应,将极具可能成为某些国家合伙要挟甚至“制裁”我们的手段。
      由于2005年开建的芬兰奥尔基洛托3号EPR机组和2007年开建的法国本土弗拉芒维尔EPR项目,在建安施工方面的“蹚路”作用,2009年开建的台山EPR机组建设进度已成为实际上的EPR首堆工程。作为商用核电厂采购的台山核电厂商务合同中不包括的超大型设备的性能鉴定验证试验,成了台山项目目前最大的拦路虎,但这个问题似乎要容易解决一些。
      可见这6台三代机组的建设实践,再次印证了一种新机型首堆工程建设的主要难点有二:一是设计理念变化引起的系统布置施工图纸变更;二是关键核心新设备的成功研制。
      作为渐进型三代机型,“华龙一号”与我国批量建设的二代改进型机组的最大区别在于:通过采用确实保证能动安全系统的可靠性与增设保底的非能动安全设施相结合的纵深防御措施,来预防和缓解严重事故后果,得以满足第三代压水堆安全要求。“华龙一号”福清项目需要重点关注的改进是站设安全设施布置上重大变动的科学性与协调一致性。二代改进型机组上已批量采用的大型关键设备在“华龙一号”上的移植,其重要参数没有本质改动,不会有太大的制造困难,根本不存在在大型压水堆核电厂首次使用屏蔽式主泵或湿绕组主泵,以及爆破阀那样吃第一只螃蟹的风险。也就是说,“华龙一号”机型的主要技术风险在于施工设计的布置改变,而不是来自设备制造。在福清5号机组开工后的一年半左右的时间内,经过相继开工的国内外4台机组的施工实践,施工图纸或许存在的某些前面尚未发现的不符合项错误,肯定已完全得到圆满解决。因此,在福清5号机组施工顺利这个最重要的前提下,在2016年底或2017年初开工同类型第二个项目,甚至第三个项目首台机组的风险完全可以掌控,绝不会出现国产化依托项目那样的因重大关键设备试制引发的风险不可控。
      根据十余年亲身参与以及后来跟踪中核集团自主研发核电技术的经历,笔者坚信,中核集团“华龙一号”技术,正是国家能源局2015年能源工作会上提出的,要坚持以企业为主体、以项目为载体,抓好“三个一批”技术中“应用推广一批相对成熟、有需求、有市场、成本低的技术,尽快实现产业化”的最佳典型。
      当然,要使这个有质量、有效益的发展新思路真正落到实处,除了切实做好国内首堆示范工程建设的各项准备外,还必须做到政府与企业、企业内部统一思想,形成合力;认真落实拟建厂址的各项准备工作和长周期设备的订货合同谈判等前期准备。
      作为国家科技部16个国家重大科技示范工程项目之一,国核技通过对AP1000技术的消化吸收,沿袭AP1000全非能动安全设计理念,于去年9月完成了CAP1400的初步设计。为摆脱西屋公司有关知识产权的纠缠,CAP1400的额定功率已增至1500MW。该功率大大突破了西屋公司对采用堆芯熔融物压力容器内滞留(IVR)非能动技术规定的功率上限。这个在国际上曾引发争论的重大安全问题,引起业内许多专家的疑虑与关注。王炳华董事长曾在能源局召开的一次专家会上当面要求728院院长派人向有关单位专家介绍其与高校合作进行的IVR工程验证试验研究,但时间已过去7个月仍无人落实,这个疑团至今未能释怀。据介绍,石岛湾厂址的开工准备已经就绪,现在在等德国KSB公司专为CAP1400第一次研制用于压水堆的湿绕组主泵样机完成在中国台架上的性能试验,以及国家核安全监管当局完成对cap1400初步安全分析报告评审,经国务院核准后即可具备开工条件。
      鉴于内陆核电问题事关重大,国家最高领导对此极其审慎决策是非常正确的。笔者认为,无论如何必须坚持内陆核电的建设,一定要采用经过实际运行验证过的成熟的三代机型。今后两三年内并不具备这样的客观条件,还有足够充分的时间来进行科学而非主观的、理性而非益气的探讨论证。
      日本福岛核事故后,各国政府和广大公众越来越重视对极小概率事件后果的预防和缓解。我国核安全局颁布的《核电安全规划(2011-2020)》提出,“‘十三五’期间新建的核电机组应能在设计上实际消除大量放射性物质释放可能性”,这是更高的安全要求。笔者认为,如果内陆核电机组的设计能承诺万一发生严重事故时,不仅对放射性废水,而且对放射性废气实现“能封堵、能隔离、能贮存、能处理”,就能满足国家核安全监管当局对“十三五”新建核电厂的更高安全要求,应能打消公众对内陆核电厂事故排放的疑虑,显著改善公众对核电的接受心理。从工程上讲,这是可以做到的。
      至于极少数人提出再建设一批没有自主知识产权的二代改机组的提议,本人曾亲耳听到能源局领导明确指示:红沿河二期可以作为福岛核事故前已同意的遗留问题核准放行。在会上,中广核总经理明确答复吴新雄局长的提问,承认红沿河二期采用的二代改技术“没有自主知识产权,不能用于出口”,该类机组的再建就此打上休止符。环顾福岛核事故后的世界核电大市场,除了少数重水堆机组外,不知道有哪个国家还要建二代机组。在华龙一号自主化三代机型已经研发成功、福清示范工程已经开工建设的今天,当务之急是抓紧做好后续示范工程开工前的各项准备,研究如何更快推动华龙一号技术更快商用化成熟的途径。技术回流完全不符合党和政府一再倡导的创新驱动发展战略,也不可能实现从核电大国成长为核电强国的转变,更与我们让“华龙一号”这样的自主化三代核电技术走出国门的战略目标背道而驰,万万不可行。

 
 
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