走近三代核电AP1000:从图纸到电站的首次尝试(2)
CAP1400:自主品牌的探索
——如果我国将单机功率升至135万千瓦以上,将完全拥有自主知识产权
2011年发生日本福岛核电危机后,对核安全的担忧,客观上促进了全球提高核电安全标准,也加速了世界核电产业从第二代向第三代的升级换代。
按照国家战略部署,国家核电公司制定了三代核电自主化“三步走”战略:第一步将以“外方为主,我方全面参与”,建好AP1000依托项目,其后将转为“我方为主,外方支持”,形成国产化AP1000的标准设计,第三步则“全面自主创新,完成CAP1400研发和CAP1700预研”。
2006年1月,“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”成为当年国务院批准发布的16个重大科技专项之一,它的主要目标是在引进消化AP1000三代核电技术基础上,开发具有自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电型号,并建成示范工程。
CAP1400可以看成是AP1000的升级版,是我国自主品牌的探索。
国家核电下属上海核工程设计研究院(以下简称“上海核工院”)承担CAP1400的设计、研发工作。按照2007年与美方达成的协议,如果中方能将单机功率升至135万千瓦以上,中国将完全拥有其自主知识产权。
据介绍,CAP1400示范电站位于山东威海市荣成石岛湾,首台核电机组计划在2014年开工建设。首台CAP1400能否符合预期设计,并从图纸变成现实,是我国核电产业面临的新挑战。
CAP1400项目总设计师、上海核工院院长郑明光表示,CAP1400核电站研发设计已经取得重要进展,在保留了非能动设计理念同时,更为简化,安全性和经济性有了进一步的提升。
“我们在设计中还增强了核电站抗击地震、外部水淹等极端自然灾害的设防。”郑明光说,三代核电电站的构筑物、设备和系统可以承受类似福岛地震及引起的海啸的冲击,可以实现并维持安全停堆,安全壳可以保持完整性。
据介绍, CAP1400概念设计和初步设计任务已经完成,初步设计方案已经通过了国家能源局组织的专家评审程序。
“CAP1400作为国家重大科技专项,不仅是公司的品牌,更是国家的品牌。”王炳华强调。
设备制造水平不可忽视
——CAP1400重大专项示范工程核岛设备国产化率预计将达到80%以上
按原计划,三门1号本将于2014年底并网发电,但因AP1000机组属于世界首堆,相关尖端设备制造要求高、挑战大,加上施工设计滞后、福岛事故后的安全检查等因素,工期有所延误。
虽然全球范围内首台新型号核电机组工期延误普遍存在,但不可忽视设备制造水平对核电自主化的影响。
为避免走上一些行业“引进、吸收又落后”的老路,我国一开始就全程介入AP1000依托工程的装备、关键部件的研发生产,从图纸到设备成品,都有明确的国产化时间表。
王炳华说,三门和海阳在建的4台核电机组设备国产化率平均为55%,第四台机组国产化率预计将达到72%。他表示,通过AP1000设备设计和制造技术的引进、消化、吸收,一大批核心核电设备研制企业已全面掌握了AP1000核岛主要设备的制造技术,材料及设备的制造装备能力进一步提升。
“预计CAP1400重大专项示范工程核岛国产化率将达到80%以上。”郑明光说。
为支撑AP1000核电自主化建设,国家核电从依托项目,就开始了国产化的标准设计。“标准化设计是我国核电发展的必由之路。”郑明光说,设定了标准,可以充分发挥模块化的优势,减少不必要的重复劳动,让有限的设计力量用于优化和改进设计。
他表示,国产化AP1000标准设计已经完成,在设计上能有效支撑我国后续AP1000核电自主化、标准化、批量化建设的需要。
标准化设计更大意义在于,推动我国三代核电技术标准体系的建设,统一技术路线,与国际接轨,提升我国在标准领域的话语权。
从工程角度看,标准化设计也是节约工期,降低成本,提高核电经济性的选择。国核工程公司副总经理王明弹表示,标准化后才能规模化,为后期工作推进打下基础。
王炳华表示,技术上先进,设备上一开始就推进自主化研制,整个三代核电产业链都起来了,未来CAP1400在国际市场上定会非常有竞争力。记者 喻思娈