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中国核电:40年锻造国之重器
2018-08-29 11:02  · 来源:中国能源报  · 作者:  · 责编:刘文颖
 

  福清“华龙一号”

  福建福清核电基地规划建设6台百万千瓦级压水堆核电机组。1—4号机组采用二代改进型核电机组,5、6号机组采用自主三代核电技术“华龙一号”。

  防城港“华龙一号”

  广西防城港核电基地规划建设6台百万千瓦级核电机组,其中一期工程规划建设两台单机容量为108万千瓦的CPR1000压水堆核电机组。二期工程采用自主三代核电技术“华龙一号”。

  昌江核电站

  海南昌江核电一期工程采用中核集团二代改进型CNP650 先进型压水堆核电技术。二期工程3、4号机组拟采用“华龙一号”技术。

  红沿河核电站

  辽宁红沿河核电站规划建设6台百万千瓦级核电机组,是东北地区第一座核电站。一期工程4台机组已全面建成,二期2台机组正在建设中。

  海阳核电站

  山东海阳核电站规划建设6台百万千瓦级核电机组,并预留2台扩建场地,一期工程1、2号机组采用AP1000技术。2018年8月17日,海阳核电1号机组首次并网成功。3、4号机组于2009年3月获得国家发改委同意开展前期工作,同样采用AP1000技术。

  厚积薄发铸就“华龙一号”

  ——访中核集团“华龙一号”总设计师邢继

  ■本报记者 朱学蕊

  拥有自主核电技术并能实现出口,是核电大国迈向核电强国的前提。历经三十多年的发展,中国核电走出了一条引进、消化、吸收和再创新的砥砺奋进之路,打造出了自主先进核电品牌“华龙一号”。面对世界核电新一轮复兴的机遇,“华龙一号”作为“国家名片”不仅在国内实现了示范项目开工建设,更登上了国际舞台。

  针对研发“华龙一号”的背景、“华龙一号”的技术优势和潜力,以及“走出去”等问题,记者采访了中核集团“华龙一号”总设计师、中国核电工程有限公司总工程师邢继。

  中国能源报:作为新时期的“国家名片”,“华龙一号”诞生的背景是怎样?

  邢继: 从上世纪八十年代开始,中国核电走过了探索、引进、消化、吸收和再创新之路,通过多项技术改进形成了二代改进型核电型号技术。以秦山一期为标志,我国开启了核电事业的探索之路;以大亚湾核电为标志,我国启动了商业核电的引进;以秦山二期为标志,我国基本掌握了核电研发设计技术;以岭澳二期、秦山二期扩建为标志,我国基本掌握了大型核电研发设计技术;而以方家山、福清一期、阳江一期为标志,我国进入了大型核电创新起步阶段。

  日本福岛核事故发生后,各国纷纷调整了核电政策,并对新建核电厂的核安全标准提出了更严格的要求, 更安全经济的先进核电成为当今世界核电发展的主流技术。由于我国核电技术是在引进基础上发展起来的,当时尚未能实现核电型号的整体创新并形成自主核电产品,因此在国际核电市场上话语权很小。为适应国内国际核电技术发展要求,推进我国核电技术的自主发展,开展先进核电技术的自主研发就显得极为必要。

  中国能源报:“华龙一号”的研发对我国走向核电强国有何意义?

  邢继:“华龙一号”的研制成功,离不开我国30多年来核电工业发展积累形成的经验、技术和人才优势,离不开对国际先进核电技术的引进消化吸收和再创造。2014年,在国家决策下,中核集团与中广核集团技术方案融合,形成了“华龙一号”技术方案,标志着我国成为世界第四个拥有独立自主知识产权的先进核电技术国家。

  “华龙一号”寓意“中华复兴,巨龙腾飞”,实现了我国核电技术多个“零的突破”,符合世界上最严格的安全技术要求:率先采用“177堆芯”, 实现发电功率提高和燃料自主化;运用双层安全壳设计,能够抵御商用大飞机撞击、外部放飞射物和地震的影响;创造性地采用了“能动和非能动相结合”的安全系统,在核电站完全断电情况下,也可利用重力或自然循环原理冷却反应堆。

  “华龙一号”实现了我国核电技术的自主化,是具有自主知识产权的核电技术,并顺利实现核电的整机出口、摆脱外方知识产权束缚、打破核技术大国的封锁,实现了我国核电技术在国际市场上的可持续发展。

  中国能源报:“华龙一号”的研发、建设和“走出去”,对核电产业有何影响?

  邢继: 安全是核电的生命线,核设施及核设备技术门槛相对很高。核电技术发展,可以进一步提升装备业水平和能力,进而促进产业升级及技术更新换代。

  “华龙一号”技术上开展的自主研发工作,无疑为核电“走出去”奠定了坚实基础。在目前核电项目85%的设备国产化率基础上,燃料技术、蒸汽发生器、主泵、DCS 等关键设备都进行了自主化研发,为自主核电出口铺平道路。“华龙一号”在国内和国外市场推进建设将有效带动产业集群转型升级。

  中国能源报:“华龙一号”技术后续是否还会进行技术优化和升级?

  邢继:自主化核电品牌的形成是一个逐步成熟和完善的过程,“华龙一号”采用渐进型技术路线,逐步改进、持续优化的方针,不断提高核电站的安全性、经济性和技术水准。为此,需要有计划有步骤地开展科研和技术攻关,根据经验反馈和需求不断引进新的技术和新的理念。比如对能动与非能动安全系统实施进一步优化,进一步提高安全性;进一步实现从设计上“实际消除大规模放射性释放”,应急区域最小化,简化场外应急;进一步提高系统和设备的先进性和可靠性;提高核电厂的经济性,进一步增强“华龙一号”机组在国际核电市场的经济竞争力。

  核电设备

  国产化率实现跃升

  ——访中广核工程有限公司副总经理伍伯基

  ■本报记者 吕银铃

  作为我国从核电大国迈向核电强国的关键支撑,实现装备制造业的自主化、核电产业链的能力提升,是降低工程造价和运行成本、提高核电竞争力的必然要求。从大亚湾核电站起步,三十多年来,中国广核集团(以下简称“中广核”)通过引进、消化、吸收和再创新,走出了一条核电自主化研发之路,并依托核电项目建设,大力推进了相关产业,尤其是装备制造业转型升级。针对核电设备国产化的发展历程和现状,以及核电产业链的转型发展等问题,记者采访了中广核工程有限公司副总经理伍伯基。

  中国能源报:不久前,我国首个满足三代核电主要安全指标的自主品牌核电机组——阳江核电站5号机组具备了商运条件。从1号机到5号机,阳江核电的技术、设备国产化是如何变化的?

  伍伯基:阳江项目是中广核20年来在核电核心技术领域实现跨越式发展的真实缩影。1、2号机组采用CPR1000技术,3、4号机组采用CPR1000+技术,5、6号机组采用ACPR1000技术。从二代技术CPR1000,到具备三代核电主要技术特征的ACPR1000,阳江项目实现了关键材料和核心技术的全面自主化、国产化。

  目前,阳江核电5、6号机组国产化率达到85%,实现了反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件、安注箱、硼注箱、控制棒驱动机构、主泵、主管道和环吊、汽轮发电机等重要设备的自主设计、自主制造。自主研发的核级仪控系统(DCS)“和睦系统”通过了国家鉴定,并首次应用于阳江5、6号机组。

  中国能源报:当年大亚湾核电站的设备国产化率极低,连水泥、电话线都要进口,三十多年过去了,核电设备国产化提升到什么程度?

  伍伯基:1987开工建设的大亚湾核电站,核电设备国产化率仅为1%。到1997年岭澳一期核电站建设时,虽然是外方设备总包采购,但中广核利用中方设备采购分包的机会,有意识地推动国内设备制造企业承担核电设备的部分国内采购,一举使设备国产化率达到了30%。到了岭澳二期,设备国产化成为其一大特色,两台机组国产化率达到64%,实现了以蒸汽发生器为标志的百万级核电站主设备国产化。

  在中广核及核电产业链共同努力下,国内核电建设的设备国产化率持续提升,最终从红沿河1号机组的75%,提升至“华龙一号”示范工程防城港二期的86.7%。

  中国能源报:“华龙一号”防城港核电二期的国产化情况如何?

  伍伯基:“华龙一号”广西防城港核电3、4号机组在进口设备统计时,在CPR1000的基础上,已进一步包含关键设备进口零部件。在增加新设计、新设备、提高安全等级的情况下,“华龙一号”的国产化率仍实现了在CRP1000基础上一定的提升。

  3、4号机组核岛和常规岛主设备全面立足国内采购,核级泵100%实现国产化,采用我国自主知识产权的数字化仪控“和睦系统”,即核电站的“神经中枢”也实现了“中国造”。这种关键材料、核心技术的全面自主化、国产化,将带动产业链共同“走出去”,促进高端产能输出。

  从前,我国的设备制造企业只能制造核电站小部分的设备,如今拥有了完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”,并可实现核心设备全部国产化,我国核电设备制造企业的发展速度可见一斑。

  中国能源报:目前核电设备产业的发展生态如何?

  伍伯基:中广核依托20台CPR1000在建机组逾2000亿的设备总投资市场,带动了整个产业链企业共同发展。通过消化吸收引进技术、自主创新和大规模技术改造,建成了具有国际先进水平的核电装备制造基地,掌握了核岛和常规岛关键设备设计、制造核心技术。目前,中广核工程有限公司作为牵头企业,联合87家核心企业成立核电设备研发中心,共享资源共同进步,带动5400家供应商,打造核电工程“生态圈”。

  尤其是,2009年,中广核工程有限公司发起成立了“中广核核电设备国产化联合研发中心”。期间,联合研发中心设备研发和成套供货能力得到了长足发展,其中:核岛主设备大型锻件原材料和设备制造全面实现自主化;核电泵阀国产化填补空白、实现突破;核电站电气设备全面实现自主化;核级仪控系统研制成功,广利核公司的数字化仪控平台“和睦系统”实现全面自主化。

  目前,联合研发中心设备研发和成套供货能力得到长足发展,核岛主设备大型锻件原材料和设备制造等全面实现自主化。

中国能源网
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