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中國核電自主化發展能力不斷提升

2010/8/16 13:44:07       

         8月初,驕陽似火,位于浙江沿海的三門縣天氣潮濕悶熱,三門核電站的建設正在如火如荼地進行中,但工人的干勁、工程的速度讓人忘卻了炎熱的天氣。

  這與去年3月記者在這里看到的景象完全不同,那時工程剛剛開工,1號機組核島還未澆筑第一罐混凝土。僅僅用了不到一年半的時間,三門核電站已經初具規模。不僅如此,作為我國第三代核電的首批項目,三門和海陽兩個項目已經按計劃順利完成23個具有里程碑意義的項目節點目標。 這樣的成果在國家核電技術公司董事長王炳華眼里還只是個開始,他心里裝著更大的藍圖:

  世界首臺AP1000核電機組、我國核電自主化依托項目第一臺機組于2009年3月主體工程開工,2013年建成發電;

  國產標準設計的首批內陸AP1000三代核電機組到2010年底在技術上具備保障主體工程開工的條件;

  我國首臺具有自主知識產權的CAP1400三代核電機組將于2013年開工,2017年建成投運。

  這個藍圖清晰地指明了我國三代核電引進、消化吸收、再創新的發展方向,我國核電建設者們在這條路上已經努力、正在努力并將繼續努力。

  核電和火電、水電一起,構成世界三大電力支柱。核電具有安全、經濟、清潔、可靠的特點,不僅可以滿足電力需求,對調整能源結構、優化能源布局、振興裝備制造業,促進高科技產業、保障能源安全也有十分重要的意義。

  引進:

  依托項目建設引進先進技術

  2006年11月,我國以全面技術轉讓的方式從國外引進了第三代核電技術AP1000核電技術;2007年,國家核電技術公司正式掛牌成立;2008年2月26日和7月29日,浙江三門、山東海陽兩個自主化依托項目核島負挖工程相繼提前動工。AP1000的技術引進,是我國自上世紀80年代引進30萬千瓦、60萬千瓦火電機組技術以來,再次由國家層面組織的大規模能源技術引進工作。

  據上海核工程研究設計院院長鄭明光介紹,隨著世界核電技術的進步,進入21世紀以來,第三代核電技術開始流行。與第二代相比,第三代核電技術具有安全性高、經濟性好、建設周期短、運行壽命長等特點,迅速成為世界核電發展的主流。截至2009年1月,美國在建和正在申請建造的26臺核電機組均為第三代技術,法國也明確表示不再新建第二代核電站。 為了趕上世界核電發展潮流,建設更安全、更高效的核電站,我國決定引進世界先進的第三代核電技術,追趕上國外核電最新成果,帶動我國核電產業迅速發展。

  “當時,國家發改委組織了包括9名兩院院士在內的34位核電專家就三代技術引進召開專題會議,并形成共識:AP1000技術是目前國際上相對最先進、最安全和最經濟的核電技術,選擇AP1000作為我國核電自主化項目的依托是合適的。”王炳華說。 相對于第二代核電技術,AP1000技術采取了“減法”的措施,采用“非能動”路線,利用自然界物質固有的規律來保障安全,利用物質的重力,流體的自然對流、擴散、蒸發、冷凝等原理在事故應急處理時冷卻反應堆廠房和帶走堆芯余熱,既大大提高了安全性,又簡化了系統,減少了設備和部件。

  2007年,我國與美國西屋聯合體簽訂第三代核電自主化依托項目4臺機組核島設計和部分關鍵設備采購及全面完整的技術轉讓合同,美方轉讓AP1000設計技術、設備制造和成套技術、建造技術等,中方將擁有在引進AP1000核電技術基礎上改進和開發的、輸出功率大于135萬千瓦的、大型非能動核電站的知識產權。

  “為了搶占制高點,我們的依托項目進展很快,2007年國家核電技術公司成立,在浙江三門建設的第一臺AP1000核電站機組2009年3月就開始動工,預計2013年就能并網運行。這將是世界上第一座第三代AP1000核電站,比技術輸出國美國還早了兩年半。”王炳華介紹說。

  只靠引進無法真正掌握核心技術。在采訪中,國家核電技術公司董事長王炳華告訴記者,“引進并不是目的,消化吸收并加快形成自主創新能力才是我國發展第三代核電技術的最終目標。”

  為了真正掌握三代核電技術的核心,包括國家核電技術公司所屬單位在內的首批27家技轉執行單位通過自主創新、科學實踐,加緊消化吸收AP1000技術,創造了中國核電建設多項新紀錄,不僅率先掌握了核島筏基混凝土一次性整體澆筑、鋼制安全殼成套工藝等多項三代核電設備制造、工程建設等關鍵技術,同時在AP1000國產化標準設計能力和設備國產化能力等方面也取得階段性成果。

  在AP1000國產化標準設計方面,國家核電技術公司承擔的核島設計、設備設計技術消化吸收課題取得了階段性成果,已完成內陸核電標準設計的初步設計、初步安全分析報告、長周期設備采購技術文件,正在開展FCD前的施工圖設計,計劃于9月底完成。目前,在湖南桃花江、江西彭澤、湖北咸寧的首批3個內陸核電項目和AP1000后續項目的工程準備工作正在有序進行中。

  消化吸收:

  全面提升核電產業水平

  國家核電技術公司執行AP1000技術引進、組織消化吸收工作進展順利,國內核電產業相關企業開始了與世界先進核電技術的整體性對接。目前,該公司推動設備國產化工作取得了突破性進展,開展的國產化標準設計取得了階段性成果。

  在設備國產化方面,國家核電技術公司積極組織、協調國內制造企業通過技術消化吸收或自主攻關,扎實推進AP1000設備國產化工作,取得了實質性突破和進展。除鋼制安全殼外,負責主管道研制的國內廠家陸續突破,國產化目標初步實現,并將為依托項目供貨;核島關鍵主設備已全部進入制造階段,反應堆壓力容器、蒸汽發生器鍛件研制、部分關鍵材料研制等方面取得了重大進展。主泵、爆破閥、核燃料元件國產化工作穩步推進。三門1號機組安注箱已完成制造并發運至現場。

  在工程建設方面,吸收了國際先進的核電工程建設管理理念,引入并在國內核電建設中率先應用HSE管理等先進的工程管理方法,以及安裝并實行施工管理工藝、IMS系統應用等,推動依托項目建設,取得了明顯成效。

  在運行及服務方面,AP1000核島、燃料運行和維護、自動化儀表控制等,消化吸收以及重大專項相關課題按照既定的計劃積極推進。

  “在實現國產化的過程中,國家核電技術公司積極組織、協調國內制造企業通過技術消化吸收或自主攻關,搭建設備制造經驗反饋平臺,極大提高了我國冶煉、鍛鑄件等裝備制造企業的技術水平,許多技術達到世界一流或領先水平,同時也提升了整個核電產業鏈的生產能力和整體競爭力。”王炳華說。

  引進不是目的,而消化吸收只能保持“跟跑”狀態,要實現超越,必須在引進消化吸收的基礎上再創新,以創新來實現核電自主化發展,打造中國先進核電品牌。在引進消化吸收AP1000的過程中,我國核電自主創新能力不斷提高,夯實了我國核電自主化的基礎,為發展CAP1400奠定了基礎。

  “CAP1400核電站重大專項是國家中長期科技發展規劃確定的重大專項之一,是我國建設創新型國家的一項標志性工程。組織開展大型先進壓水堆核電站重大專項研究,是實施國家能源發展戰略的重大舉措。”王炳華介紹說。

  在國家能源局的領導下,國家核電技術公司認真開展重大專項計劃和組織工作。編制、發布了重大專項二級進度計劃(A版)。完成了52項課題的可行性研究報告和預算書的編制,其中17項已獲得正式批復。編制、提交了重大專項2011年實施計劃。以國家核電技術公司為主體,其他核電企業、裝備制造企業、科研院所、高等院校等共同參與的重大專項聯合攻關體系已經初步形成。作為重大專項的實施主體,該公司建立了自己的重大專項組織管理體系,確立了各領域技術負責人和學科帶頭人。

  再創新:

  打造中國先進核電品牌

  在技術引進消化吸收的基礎上,通過再創新形成具有自主知識產權的大型先進壓水堆(CAP1400)核電技術,列入我國16個重大科技專項。國家核電技術公司按照總體要求與部署,依靠政府的主導作用,發揮市場的資源配置作用,形成目標一致、分工協作、高度集成、管理有序、運轉高效的管理模式,加強行業內外協同,推進CAP1400重大專項研發和示范工程建設前期準備工作,取得了階段性的進展。

  重大專項設計和研發取得新進展。在消化吸收AP1000技術基礎上,根據主泵中間試驗的結果,優化并確定了具有自主知識產權的CAP1400核電的主要參數和概念設計,目前已全面啟動初步設計。開展了AP1000核島工程管理、運行維護、關鍵設備、數字化儀控、核級鋯材、主管道、690合金管、大型鍛件、超大型冷卻塔等課題的技術研究。目前,三代核電堆芯設計、非能動安全系統設計及試驗、核島結構設計分析、關鍵設備分析、事故安全分析等核心技術領域,取得了階段性進展和實質性突破。掌握了核燃料組件用的Zirlo鋯合金關鍵技術;蒸汽發生器690合金傳熱管試制取得重大進展;AP1000核島7個大鍛件研制全部取得突破;內陸核電專用的超大型冷卻水塔初步設計完成。

  示范工程建設前期準備工作有序推進。按照規劃,將在山東榮成石島灣建設2臺CAP1400機組,一臺作為示范堆,另一臺作為標準堆。目前,已經完成示范工程廠址勘查主體工作和總平面布置優化設計;初步可行性研究報告已經通過了審查;完成并上報示范工程“兩評報告”。

  “隨著日前三門核電站1號機組安注箱就位,核島已經進入主設備安裝階段,三代核電AP1000建設已經進入關鍵時期。我們既有壓力又感興奮,但我們有信心順利完成建設任務。”王炳華信心十足地向記者表示。

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