再過幾天,就是《大型先進壓水堆國家科技重大專項總體實施方案》通過國務院審批整整10周年的日子。記者了解到,CAP1400(ChinaAdvancedPassive1400)已通過國家核安全局組織的、中國核電史上范圍最廣、內容最深的聯合安全審查,位于山東榮成的示范工程預計將于2018年開工。
上海是中國大陸地區核電的發源地。1970年,周恩來總理在聽取上海市缺電情況匯報時高瞻遠矚指示:“從長遠看,華東地區缺煤少油,要解決華東地區用電問題,需要搞核電。”作為和平利用核能的標志,“728院”成立,重點攻關核電研發設計工作,在舉國機制之下,成就了728工程——中國大陸首座核電站秦山核電站的輝煌偉業。秦山核電站就是由上海核工院(當時也叫728設計院)完成總體設計,大部分設備由上海的裝備制造企業負責研制。
如果說秦山核電站建設發展的30多年,是中國核電事業從無到有、從小到大的縮影。那么上海核工院也在建院48年的歷史中創造了中國核電的三個“第一”:獨立自主研發設計中國大陸第一座核電站——秦山核電站,奠定了中國核電的“基石”,建立起了研發、設計、標準、材料、燃料、設備、審評、人才等一整套完整的建設體系;設計研發中國第一個出口核電站——巴基斯坦恰希瑪核電站,被時任國務院總理朱镕基譽為“南南合作的典范”;此外還是中國第一臺重水反應堆——秦山三期的技術總支持單位。上海核工院也是國內最早具有全島設計能力、擁有完整自主知識產權、并實現核電設計技術輸出的核電總體設計院。
能擁有具有自主知識產權、技術世界領先的大型先進壓水堆核電站,一直是中國核電界幾代人的夢想。壓水堆核電廠因其安全易控、技術成熟、造價和發電成本相對較低等特點,成為目前國際上最廣泛采用的商用核電堆型,占輕水堆核電機組總數的3/4。我國核電站大多采用先進的壓水堆核電機組。
2007年,國家決定從美國西屋公司引進三代非能動先進核電技術AP1000,在浙江三門和山東海陽分別建設2臺機組。安全是核電發展的前提,和正在運行發電的第二代核電機組相比,我國第三代非能動核電站安全系統利用自然物理現象-重力、自然循環(蒸發、冷凝和密度差)以及氣體蓄能驅動流體流動,帶走堆芯余熱和安全殼的熱量,不需要外部能源,72小時內不需要廠外應急援助。核島廠房內裝備有蓄水池,這樣的“大水箱”在緊急情況下能釋放出大量的水,從而達到降溫等應急需求。
這是我國能源領域最完整的一次技術引進,同時以此為基礎,也啟動了我國尋求實現三代核電完全自主化的道路,最終目標是開發出具有我國自主知識產權、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。2008年,大型先進壓水堆國家科技重大專項正式啟動,上海核工院作為技術主體責任方承擔了CAP1400(ChinaAdvancedPassive1400)核電型號的研發設計工作,核工院院長鄭明光擔任項目總設計師,核工院副院長兼總工程師擔任項目副總設計師。
實現完全的自主知識產權,CAP1400須超過1350MW的凈功率,這是底線要求。為了突破知識產權以及相關限制條件,CAP1400必須在AP1000的基礎上,高水平、自主地全面進行型號開發、技術設計、設備研制、試驗研究與安全審評。
經過10年攻關,在核心技術方面,CAP1400型號成功研發并建成設計母機體系,具備系列化開發非能動核電站的能力,形成覆蓋熱工、燃料、物理、安全分析、水化學等三代軟件體系;在試驗驗證方面,新建和改22個試驗設施,完成了六大試驗課題的主要任務,建成了一批具有世界先進水平的綜合配套試驗設施,支撐CAP1400安全審評;在設備國產化方面,重點解決了主設備的自主設計、材料、電纜、泵閥在內的一系列關鍵制造技術,解決了一批核電發展的迫切需求和“卡脖子”關鍵問題,推動了裝備制造業從二代跨越到了三代,促進中國核電高質量、高水平發展。
CAP1400的安全性、經濟性和環境相容性處于三代核電的世界領先水平,具有強力的國際競爭力。截至2017年底,壓水堆重大專項已形成知識產權3492項,已獲得中國授權專利1109項(其中發明專利250項),各類標準751份,形成新產品、新材料、新工藝、新裝置293項,新建43個試驗臺架,全面提升了核電研發、設計、制造、安全審評、試驗、標準、人才等國家能力。
CAP1400設備國產化率達到85%以上,壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構等主設備已全部實現國產化,這是我國裝備制造業能力跨越式提升的最好證明。鄭明光說,立足CAP1400,我們已經完整掌握了核島設計領域的關鍵技術,初步形成了以非能動安全技術理念與先進核電工程技術為核心、以型號為驅動的自主化核電產品研發能力,實現了核電技術的跟跑到并跑。
記者了解到,CAP1400的示范電站選址位于山東威海市榮成石島灣廠址,擬建設2臺CAP1400型壓水堆核電機組,設計壽命60年,單機容量140萬千瓦。2016年2月,CAP1400示范工程初步安全分析報告,通過了國家核安全局組織的最嚴格的安全審評。審查認為,CAP1400滿足國內外最新核安全標準,符合我國核安全規劃中“十三五”新建核電廠安全目標,可取消場外應急。CAP1400的安全性、經濟性和環境相容性達到三代核電的世界先進水平。目前,CAP1400示范工程在設計、項目評審、項目取證、主設備采購、施工準備等方面均已具備核準開工條件。
預計項目將于2018年年內正式開工。
責任編輯: 江曉蓓