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全球首台AP1000“心脏”起跳 西屋抢占中国超6000亿核电投资先机

第一财经 2016-05-23 14:22:00

责编:秦新安

AP1000机组未来将主宰几乎所有国内核电项目

全球首台AP1000核电机组——三门核电1号机组首台主泵首次点动完成

全球首台AP1000核电机组的“心脏”——主泵——终于在中国跳动了。国内日后大量使用的AP1000机组核电项目有望提早启动。

5月23日,中国三大核电公司之一的国家核电官网宣布,22日20时44分,全球首台AP1000机组、三代核电自主化依托项目浙江三门1号机组全部四台反应堆冷却剂泵(下称“主泵”)的点动操作顺利完成。

“点动成功,通俗来讲就是AP1000主泵初步启动已经成功了。”国家核电一位内部人员对第一财经记者说。

国家核电称,三门1号机组全部四台主泵首次点动成功,为三门1号机组“最终的并网发电,提供了最强有力的支持”。

业界普遍认为,一旦三门1号机组成功并网发电,其他使用AP1000机组的核电项目建设步伐也将因此而加快。

世界首批AP1000核电机组是中美两国最大的能源高科技合作项目。目前,浙江三门、山东海阳各建2台,作为实现第三代核电自主化的依托。而AP1000机组的诞生地——美国也在投入建设四台这样的机组。

“此次试点成功,是全球瞩目的。”国家核电另一位内部人员对《第一财经日报》记者说。

三门核电联合调试队连续作战

AP1000依托项目的最大挑战

主泵被称为核电机组的“心脏”,在核电站正常运行期间为反应堆冷却剂系统循环提供源动力,实现核反应堆芯与蒸汽发生器之间热量的传输,属于核电站的核安全一级设备。

三门AP1000主泵运输、安装、调试等各环节,是国家核电与AP1000技术的研发者美国西屋公司共同完成的。这四台主泵是分别在2015年12月30日和2016年2月8日从美国运往浙江三门的,并于2016年3月1日全部安装完成。

AP1000主泵作为重要程度与研发难度最高的设备,一直是核电业界关注的聚焦点。

国家核电在2015年公布的资料显示,为了确保AP1000主泵60年安全可靠运行,西屋公司和AP1000主泵制造商EMD公司制定了极为严格甚至苛刻的设计标准和试验验证标准——无论是在主泵的设计、零部件材料还是制造精度、生产工艺方面,都突破以往的通用标准,提出了最高标准的要求,堪称世界之最。这些高标准的要求给主泵的研发与制造也带来了各种困难与挑战,主泵之路历尽艰辛与坎坷。

国家核电在2014年称,AP1000“主泵的问题是当前工期面临的主要挑战和压力”。官方资料显示,三门1号机组最初计划2013年建成发电,至今已经延期了整整3年的时间。

国家核电称,从2007年开始,AP1000主泵的制造就经历一系列的设计修改和试验,最后“得益于国家核安全监管部门自始至终严格审评和监管,使得AP1000主泵最终完善并固化设计”。

官方资料显示,2015年10月29日,国家核安全局组织的核安全专家委员会就AP1000的设计、制造、试验验证结果、研制过程中出现问题的处理情况进行了综合审查。审查认为,AP1000主泵性能满足设计技术规格书的要求。

“AP1000主泵技术复杂、要求高、挑战大。七年多来,中美两国企业密切合作、努力攻关,在国家核安全局和能源局的严格监管和大力支持下,主泵研制最终取得了成功。”国家核电总经理王中堂在2015年10月29日说,“这次成功将进一步加快中国AP1000项目的建设进度,有力促进中国先进非能动三代核电的发展。”

国家核电此前向本报记者介绍,主泵设计制造技术是美国EMD公司对中国AP1000技转的主要内容之一。中国的沈鼓集团核电泵业公司、哈电集团动力装备公司为主泵技转的主要受让方,同时也作为EMD公司的分包商,负责依托项目16台主泵部分零部件及2台追加主泵整机的分包制造。

国家核电称,目前,上述国内两家公司通过对技转文件和相应软件的消化吸收,派遣技术人员赴美培训、接受技术服务,以及通过模拟件制造、分包制造实践等形式基本全面地掌握了主泵的设计、制造和试验技术。

3月1日,三门1号机组第二批反应堆冷却剂泵热交换器及管道安装完成

国内核电项目将加快

AP1000被称为世界上最先进的第三代非能动性压水堆核电机组,是中国最主流的核反应堆型之一。2011年日本福岛核电事故发生后,中国已经确定未来将把AP1000机组投入到更多的核电项目建设当中。因为这种技术在理论上安全性更高。

目前中国已经启动了新一轮规模发展核电的计划。根据国家“十三五”规划,到2020年,核电运行装机容量要达到5800万千瓦,在建达到3000万千瓦以上。规划提出,要开工建设一批沿海新的核电项目。

本报记者据此计算,到2020年之前,中国平均每年需要投入大约六台百万级千瓦的核电机组。这样的六台机组总投资超过1000亿元人民币。

从2016年开始,第三代核电机组在中国已经全面替代了第二代核电机组,而两大核电巨头——中核集团和中广核——共同研发的华龙一号第三代核电机组则主要用于出口,这意味着AP1000机组未来将主宰几乎所有的国内核电项目。

2006年,西屋公司击败法国阿海珐集团,夺得了中国第三代核电自主化依托项目的招标,从而终结了一场耗时2年多的世界最大核电合同竞标战。

成立于2007年5月的国家核电是AP1000型核电机组消化吸收再创新以形成自主核电品牌的实施主体。该公司成立当年即被视为中国核电体制改革的重大突破。

从美国引进该技术的主要原因是,中国当时正在运行和建设的核电站所使用的技术均是20世纪60~80年代开发的第二代核电技术,尚未形成自主化、标准化系列。2003年10月,时任国务院副总理曾培炎出席在杭州召开的全国核电建设工作会议上提出,为摆脱“起步早、进步慢、差距大”的被动局面,要采用先进技术、统一技术路线、组织和领导,确保核电自主化各项目标的实现。

值得关注的是,本报记者从有关权威渠道获悉,受AP1000主泵进展的影响,原本有望在2016年3月投入建设的CAP1400核电示范工程项目延迟至今。

CAP1400是在消化、吸收、全面掌握AP1000的基础上,通过再创新开发出具有中国自主知识产权、功率更大的第三代非能动性压水堆核电机组。

位于山东石岛湾的CAP1400核电示范工程项目属于国家重大科技专项,由国家核电负责承担研发。

官方资料显示,2016年2月25日,国家核安全局组织召开专家委员会,审议CAP1400示范工程项目建造许可证申请的审评监督情况,建议环保部(国家核安全局)批复CAP1400示范工程项目环境影响报告书(建造阶段),颁发CAP1400示范工程建造许可证。

“大家(专家委员会成员)是支持的。”当时参与主持评审的国家核安全局原局长赵成昆对本报记者说。

与华龙一号一样,CAP1400核电机组也是中国致力向海外推广的另一项拳头产品。目前,国家核电已经将其推向南非和土耳其等国家。

另外,受AP1000主泵进展的影响,本报记者从权威渠道和公开资料中了解到,原计划使用AP1000机组的中核集团旗下漳州核电项目与中广核旗下的宁德核电项目5、6号机组,最后换成了华龙一号。

不少核电人士认为,这是因为AP1000 机组进展太慢导致的;与此同时,华龙一号在技术上也达到了国际先进水平。而在国家核电看来,AP1000 机组“作为世界首堆,有诸多创新而无经验可循”,而“安全和质量始终是第一位的,为此宁可牺牲工期也不能动摇”。

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