浙江三門核電站的1號(hào)機(jī)組,作為第三代核電技術(shù)AP1000的全球首堆,29日完成一里程碑式節(jié)點(diǎn):鋼制安全殼頂封頭(CV頂封頭)。核電業(yè)內(nèi)人士稱,頂封頭意味著該項(xiàng)目的核島主體結(jié)構(gòu)基本完成。核島,是核電站的關(guān)鍵。
“這是AP1000機(jī)組投運(yùn)前最重要的節(jié)點(diǎn)。后面剩下的節(jié)點(diǎn)還有屏蔽廠房建造就位、系統(tǒng)調(diào)試、首次裝料、并網(wǎng)發(fā)電、正式投入商運(yùn)等。”上述人士透露。
有消息稱,三門1號(hào)機(jī)組將在2014年投入運(yùn)營(yíng),這將使其成為全球第一臺(tái)投入運(yùn)營(yíng)的AP1000機(jī)組。
另有知情人士透露,由于日本福島核電事故的發(fā)生,一些已經(jīng)批準(zhǔn)而被暫停的項(xiàng)目有4個(gè),目前已經(jīng)解凍;另外,保守估計(jì),“十二五”末之前獲批新建的機(jī)組可能還有6臺(tái),分別是三門3、4號(hào)機(jī)組,海陽3、4號(hào)機(jī)組,陸豐1、2號(hào)機(jī)組。上述六臺(tái)機(jī)組都將采用AP1000技術(shù)。
2011年3月11日福島核事故后,中國(guó)核電新批機(jī)組一度被凍結(jié)了18個(gè)月,于去年年底解凍。
根據(jù)最新消息,中國(guó)的核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃已降為:2020年已運(yùn)行核電機(jī)組裝機(jī)容量為5800萬千瓦,在建核電機(jī)組3000萬千瓦。在準(zhǔn)入門檻上,國(guó)務(wù)院的提法是:“新建核電機(jī)組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)”,“按照全球最高安全要求新建核電項(xiàng)目”。
為批量生產(chǎn)提供經(jīng)驗(yàn)
AP1000是由美國(guó)西屋公司(Westinghouse)開發(fā)的先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆(Advanced Passive PWR)技術(shù),AP1000核電是中美能源合作的最大項(xiàng)目。AP1000為單堆布置兩環(huán)路機(jī)組,電功率為1250MW(1MW=1000KW),設(shè)計(jì)壽命60年,主要安全系統(tǒng)采用非能動(dòng)設(shè)計(jì),布置在安全殼內(nèi),安全殼為雙層結(jié)構(gòu)。
此次的CV頂封頭,通俗說,就相當(dāng)于給一個(gè)保溫瓶蓋上蓋子。不過,這個(gè)蓋子相當(dāng)大,高約11.5米,直徑約40米,安裝附件后重約655噸。與二代壓水堆安全殼鋼穹頂相比,AP1000叫鋼制安全殼頂封頭。兩者形狀相近,厚度和功用卻各不相同。穹頂鋼厚6毫米,頂封頭厚約42毫米;穹頂上還要澆注混凝土,構(gòu)成預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼;鋼制安全殼則是獨(dú)立式的安全系統(tǒng)設(shè)備。
AP1000與二代加壓水堆的最大區(qū)別便在于其安全系統(tǒng)上。發(fā)生緊急事故時(shí),三代非能動(dòng)機(jī)組不需要外部應(yīng)急電源,而是靠重力、勢(shì)能(高位水箱)、自然循環(huán)和蒸發(fā)等這些自然的現(xiàn)象,驅(qū)動(dòng)冷卻水冷卻反應(yīng)堆和安全殼,把熱量帶出去,可保障72小時(shí)內(nèi)無需人為干預(yù)。這一系統(tǒng)可避免福島核電機(jī)組因?yàn)閼?yīng)急電源被沖毀,而出現(xiàn)堆芯融化的事故。
核電業(yè)內(nèi)人士稱,三門1號(hào)機(jī)組的建造具有重大意義,“作為首堆,其在將圖紙付諸實(shí)際過程中,會(huì)遭遇很多挑戰(zhàn)。采用模塊化施工,設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí),可能會(huì)發(fā)現(xiàn)容器的尺寸在實(shí)際中有偏差,這就提供了反饋。那么首堆的意義就在于,其提供了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)積累。這些工程反饋,對(duì)于之后的AP1000的批量化生產(chǎn)、建造,是一筆寶貴的財(cái)富。”
目前中國(guó)在建的AP1000機(jī)組總共有四臺(tái),分別是浙江三門的1、2號(hào)機(jī)組以及山東海陽的1、2號(hào)機(jī)組。
對(duì)于后續(xù)的三門3、4號(hào)機(jī)組,海陽3、4號(hào)機(jī)組以及陸豐1、2號(hào)機(jī)組,上述知情人士稱,這些都將采用AP1000技術(shù),“具體什么時(shí)候建,要看上述依托項(xiàng)目的進(jìn)展以及國(guó)家的政策。”
“中國(guó)不斷向前推”
CV頂封頭之后,將為AP1000后續(xù)的反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)(RCS)移交創(chuàng)造條件。值得關(guān)注的是,這一CV頂封頭的過程,還上了中央電視臺(tái)的新聞直播,29日的吊裝場(chǎng)面直播歷時(shí)90分鐘。
中國(guó)對(duì)AP1000技術(shù)寄予厚望。2003年初,國(guó)務(wù)院總理溫家寶就中國(guó)核電發(fā)展問題作出指示:采用世界先進(jìn)技術(shù),統(tǒng)一技術(shù)路線,不敢再走錯(cuò)一步,不能照顧各種關(guān)系。此后,溫家寶先后四次主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,研究引進(jìn)第三代先進(jìn)核電技術(shù)和組建國(guó)家核電技術(shù)公司等事項(xiàng)。2007年5月22日,國(guó)家核電技術(shù)公司在北京人民大會(huì)堂正式揭牌成立。
一位核電資深專家稱,相比同為第三代核電技術(shù)的臺(tái)山核電站EPR機(jī)組,“AP1000從技術(shù)上看比EPR更具革新性。”EPR的思路是進(jìn)一步增加安全系統(tǒng)的冗余。冗余,簡(jiǎn)而言之,就是從安全角度考慮多余的一個(gè)量,這個(gè)量是為了保障儀器、設(shè)備或某項(xiàng)工作在非正常情況下也能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
而AP1000在革新安全系統(tǒng)后,則采用了做減法的法則。根據(jù)國(guó)家核電技術(shù)公司的資料,簡(jiǎn)化非能動(dòng)設(shè)計(jì),大幅度減少了安全系統(tǒng)的設(shè)備和部件,與正在運(yùn)行的電站設(shè)備相比,閥門、泵、安全級(jí)管道、電纜、抗震廠房容積分別減少了約50%、35%、80%、70%和45%。同時(shí),采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),便于采購(gòu)、運(yùn)行、維護(hù),提高經(jīng)濟(jì)性。
中國(guó)在AP1000領(lǐng)域的進(jìn)展也在影響著國(guó)際核電市場(chǎng)的走勢(shì)。在中國(guó)建造4臺(tái)AP1000機(jī)組后,2012年2月,美國(guó)核管理委員會(huì)(NRC)宣布批準(zhǔn)美國(guó)南方電力公司的Vogtle 3號(hào)和4號(hào),兩臺(tái)AP1000核電機(jī)組的建造和運(yùn)行聯(lián)合許可證(COL)。美國(guó)在核電領(lǐng)域一向謹(jǐn)慎,這次批準(zhǔn)意味美國(guó)將重啟核電。自1979年三哩島核電事故之后,美國(guó)已有34年沒有新批任何核電機(jī)組。
據(jù)參與AP1000建設(shè)的相關(guān)人士稱,事實(shí)上,西屋公司也已經(jīng)很久沒有做過這么大的系統(tǒng)了,因此,“很多時(shí)候都是中國(guó)走在前頭,不斷地向前推。”
國(guó)家核電技術(shù)公司旗下的上海核工程研究設(shè)計(jì)院(又稱728院)院長(zhǎng)鄭明光此前曾表示,“AP1000在三門是全球首堆,在過程中還是碰到了相當(dāng)多的挑戰(zhàn)和困難,院里積極支持美國(guó)西屋公司開展這方面的工作。無論從設(shè)計(jì),還是反饋、改進(jìn)提高AP1000的設(shè)計(jì)在工程中的適應(yīng)性方面,728院都做出了貢獻(xiàn)。”
事實(shí)上,中國(guó)引入AP1000不僅僅是為了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),還有走向海外的考慮。CAP1400是中國(guó)在消化、吸收、全面掌握AP1000基礎(chǔ)上,通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電產(chǎn)品。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)意味著其將不會(huì)面臨出口方面的限制。
CAP1400是中國(guó)《國(guó)家科學(xué)和技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》確定的16個(gè)重大科技專項(xiàng)之一。目前,山東威海市榮成石島灣示范電站初步可行性研究文件已通過評(píng)審,可行性研究報(bào)告已編制完成。根據(jù)工作計(jì)劃,2013年1月份發(fā)布開工令,2013年4月30日澆灌第一罐混凝土(FCD),2017年投入運(yùn)行。
責(zé)任編輯: 江曉蓓