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自主创新:核电安全高效发展的关键

发布时间:2019-10-12 20:35:09

我国核电如何起步?如何取得现在的成绩?如何获得进一步发展?细数分布在我国东部沿海的在运及在建核电站,追溯它们的历史,可以很快找到答案——引进、消化吸收、再创新,而最为关键的创新,在核电界人士的眼中,既助推核电发展,又保障核电安全的,其地位既是“主线”,也是“关键”。

有突破才有发展

从引进法国技术、加拿大技术、俄罗斯技术、美国技术到形成自主核电品牌,我国核电的引进消化吸收再创新之路历经30年,至今仍在路上。

“自主创新是我国核电发展的原动力。”中核集团副总工程师田佳树在日前召开的中国绿色电力产业峰会上表示。

据了解,我国早在1983年就明确了百万千瓦级压水堆核电站的核电技术路线,而“二代”技术则是我国核电发展30年来的主角。

大亚湾核电站自从引进法国M310核电技术后,便在此基础上高起点起步,开始了百万千瓦级大型商用核电技术的消化、吸收和创新工作。而秦山一期则是我国自主设计、自主建造的第一座核电站,其建成发电和安全运行结束了中国大陆无核电的历史。之后,我国逐步掌握了二代改进型压水堆核电的设计技术并不断实现新的自主化改进。

据田佳树介绍,岭澳核电站一期实现了37项自主化重大改进,岭澳二期在岭澳一期的基础上再次进行19项重大技术改进,实现了百万千瓦核电机组商用核电站的自主化。而秦山二期作为我国自主设计、自主建造、自主运营的第一座商用核电站,其扩建项目在原秦山二期的基础上进行了1000余项技术改进,其中28项为重大改进项目。

“从投产机组的运行业绩看,总体性能均达到了国际同类在役核电机组的中上等水平。在此基础上,我国实现了红沿河核电、宁德核电、福清核电、阳江核电、方家山核电等20多台核电机组的翻版设计和工程建造。”田佳树介绍。

而在“二代”技术之后,2007年在“市场换技术”的精神指导下,国务院批准引进了美国西屋公司AP1000型压水堆核电技术。同时,国家批准在广东台山采用阿海珐公司的EPR技术,建设两台170万千瓦压水堆机组。上述二者都是“三代”技术。此外,我国自主研发的“四代”核电技术,如实验快堆、高温气冷堆均取得实质性进展。

自主品牌更明晰

“唯有不断改进,不断提升自主化能力,才能制造出真正的中国品牌,国内核电企业正在朝这个方向努力。”一位与会专家告诉记者。

据了解,目前中广核集团的CPR1000+核电技术、中核集团的CP1000技术都具有自主知识产权。而大型先进压水堆CAP1400作为国家重大科技专项则是国家核电技术公司在AP1000基础上开发的目前世界上功率最大的非能动压水堆核电站,同样是“中国品牌”。

“CPR1000+是在CPR1000成熟核电技术的基础上,借鉴压水堆技术发展的新要求,持续创新改进而形成的技术成果。”中广核工程公司总工程师黄学清在上述峰会上表示,“目前,中广核集团正在启动具有更高安全水平的自主知识产权的ACPR1000先进核电技术的研发,力争在2013年完成研发工作。”

2010年4月29日,中核集团拥有百万千瓦级核电机组自主知识产权的CP1000技术,通过了国内42名核电权威专家评审。CP1000在原法国M310核电基础上共实施了以“177堆芯”、“单堆布置”和“双层安全壳”三大改进为代表的22项重要改进,同时主要设备的国产化率可达到80%-85%。“这意味着我国百万千瓦核电技术具备了出口条件。”中国工程院院士叶奇蓁曾表示。

“目前,中核集团正在研发具有三代技术水平的ACP1000、ACP600机型,并开发了多功能小型模块化反应堆ACP100技术方案,相信经过工程验证、设备鉴定和安全评价后,这三个技术方案将于两三年后投入市场。”田佳树透露,“中核集团将坚持应用一代(CP1000)、研发一代(ACP600、ACP1000)、预先研究一代(超临界水堆、快堆)。”

对于CAP1400技术目前的进展,国家核电技术公司专家委员会委员汤紫德近日表示,CAP1400核电技术目前正处于初步设计阶段,2013年具备浇灌第一罐混凝土的条件,预计2017年建成投运。

记者了解到,除了CPR1000+、CP1000核CAP1400,中国先进研究堆、中国实验快堆已于2010年先后实现临界,而高温气冷堆示范工程各项工作正顺利推进,目前正等待审批开工。

创新保证核电安全

“美国哩岛事故和切尔诺贝利事故后对核电事故的分析和经验教训的总结及以此为基础开展的技术改进表明,技术创新一直是核电历史发展的主线。”黄学清表示,“通过技术创新,核电的安全性和经济型不断提升,可以预见,未来的核电发展中,技术创新在确保安全高效上继续发挥至关重要的作用。没有技术创新,就没有核安全的持续改进,核电的可持续发展更无从谈及。”

田佳树也表示,只有实现核电自主化,才能切实保障我国核安全和能源安全。也只有实现和加大自主化、才能为国家提供安全、经济的核电产品,确保实现低碳经济和可持续发展。

据了解,CPR1000+核电技术是在CPR1000的基础上,通过了一系列的技术改进提供更高的安全性,如采用堆坑注水技术防止严重事故条件下因堆心融化造成的反应堆压力容器融穿,保持反应堆冷却剂压力边界的完整,降低放射性大量释放的风险。CP1000的“双层安全壳”是在普通核电站的安全壳外再新建一层安全壳,两个安全壳之间采用负压设计,即便有放射物能够穿过第一层安全壳,也无法排到第二层安全壳外。而CAP1400将是世界最先进的核电技术之一,具有安全性高、功率大、经济性好等特点。

目前,我国有关方面正在结合日本福岛核事故对我国核电的安全对策措施、厂址条件、发生严重自然灾害可能性等多个方面进行对照分析,“初步的意见是,我国核电堆型是在上世纪80年代的基础上经过大量优化改进逐步发展起来的,在应对严重事故方面的措施足够严密、核电厂址的选定始终遵循最严格的标准,目前在运和在建核电站所处的沿海地区发生强烈地震以及受严重海啸影响的概率都很小,因此总体看来,我国核电在安全保障方面有很好的基础和条件。”黄学清说。

就技术创新所要做的工作,黄学清强调,“核电安全水平的提升,应在安全体系不断完善的基础上,通过技术创新来实现,必须加大投入,积极开展新材料、新工艺、新设备的研发、新技术的应用、新堆型的研发等方面的研究和验证工作。”

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