關(guān)于核電堆型、機型、技術(shù)路線的討論
來源:中國核電信息網(wǎng) 發(fā)布日期:2014-02-17
國家能源局1月24日公布《能源工作指導意見》,提出要安全高效發(fā)展核電。《意見》明確了今年核電發(fā)展思路,提出了一些重要意見,釋放了諸多信息,有針對性的提出了我國核電發(fā)展面臨的問題和如何解決的意見。要加強在運核電站安全管理,確保核電站安全運行。加快完成設(shè)計固化、主設(shè)備定型,推動AP1000自主化依托工程建設(shè)。適時啟動重點項目審批,穩(wěn)步推進沿海地區(qū)核電建設(shè),做好內(nèi)陸地區(qū)核電廠址的保護。加快推進國內(nèi)自主三代的研發(fā)和工程驗證,重點做好重大科技專項示范工程建設(shè),加快融合技術(shù)的論證,避免多種堆型重復(fù)建設(shè)。制訂核燃料技術(shù)總體戰(zhàn)略規(guī)劃,保障核電安全高效可持續(xù)發(fā)展。這些意見,無疑會對我國今后核電的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。另外,最近媒體還出現(xiàn)了關(guān)于我國核能發(fā)展和核電“走出去”的一些評論,涉及對核電發(fā)展的堆型、機型和技術(shù)路線的看法。筆者為貫徹執(zhí)行好能源局的《意見》,對有關(guān)問題作解讀、討論,供有關(guān)方面參考。
一、核電的堆型、機型、技術(shù)路線
《意見》中提出要加快融合技術(shù)論證,避免多種堆型重復(fù)建設(shè)。討論這個問題,首先要澄清堆型、機型等的概念。
1、堆型。目前國際上有那些堆型?按國際原子能機構(gòu)的分類統(tǒng)計,在美國大量的是壓水堆PWR和沸水堆BWR。極亇別的有快堆FBR、氣冷堆GCR、加壓重水堆PHWR,都已永久關(guān)閉。在上世紀50-60年代早期開發(fā)時,曾提出過很多堆型,在實踐過程中都已淘汰。在核電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中出現(xiàn)的西屋電氣的壓水堆、燃燒工程公司CE的壓水堆、B&W公司的壓水堆,及其它們各代改進,都是屬于壓水堆堆型范圍內(nèi)的不同機型。通用電氣GE的各代沸水堆,都是屬沸水堆堆型范圍內(nèi)的不同機型。2008-2010年美國一些電力公司向美國核管會NRC申請建造許可證的有18亇項目共31臺機組,有西屋電氣的AP1000、法國Areva的US-EPR、日本三菱的US-APWR、GE-H的ESBW和ABWR、日本東芝的ABWR,五種機型分屬壓水堆和沸水堆兩種堆型。原蘇聯(lián)的核電站,有壓水堆和石墨水冷堆LWGR兩種堆型,LWGR因發(fā)生切爾諾貝利事故后,已停止建設(shè)。法國早期的氣冷堆GCR都已停機退役,后大量建設(shè)的3環(huán)路、4環(huán)路的各種機型,M310、N4以及達到3代要求的EPR和Atmea1等都是壓水堆。加拿大發(fā)展的堆型是天然鈾加壓重水堆PHWR。
堆型是按核電站核反應(yīng)堆的慢化劑、冷卻劑、核燃料、結(jié)構(gòu)型式的不同,劃分為不同的堆型。不同堆型核電站產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,對工業(yè)體系,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的要求,會有很大差別。例如,采用低濃鈾燃料的核電站,就要求有鈾濃縮工廠等許多環(huán)節(jié)組成的核燃料循環(huán)工業(yè)體系相配套,天然鈾作燃料的核電站,則可大為簡化,不需要鈾濃縮工廠。但加拿大的天然鈾加壓重水堆,則需要建設(shè)以重水生產(chǎn)為核心的工業(yè)體系。不同堆型,其核燃料工業(yè)體系、核設(shè)備材料制造工業(yè)體系、核科學研究體系都會有很大的差別,因此,核電產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,堆型不能多了,不能建設(shè)多亇體系,大量消耗財力物力。一般都是1亇,最多2亇,這樣可集中全國資源,高效的發(fā)展。
2、機型。在同一堆型范圍內(nèi),核電站供應(yīng)商,為滿足不同要求,按不同設(shè)計理念,設(shè)計出不同的機型。屬同一堆型的不同機型,對核電工業(yè)體系和基礎(chǔ)條件基本一致,增加機型不會增加很多投入,而可得到很多好處。手中多掌握幾亇機型,有利于適應(yīng)市場不同用戶的要求,在市場競爭中也可靈活出牌,提高競爭力。按市場經(jīng)濟規(guī)律,核電站供應(yīng)商,可像其他生產(chǎn)商一樣,為適應(yīng)客戶多種需求提供多種產(chǎn)品那樣,提供多種機型,讓客戶自由選擇。所以堆型不能多,但機型應(yīng)在力能所及條件下,多一點好,多比少好。例如俄羅斯就建立了同屬壓水堆的AES機型系列,包括91型、92型、2006型、2010型等。法國在阿聯(lián)酋投標失敗后,薩科齊總統(tǒng)要求,法國不能只有1亇EPR,要有亇機型包,包含EPR、Atmea1、SWR等。日本手中也有多亇機型,有135萬千瓦ABWR,160萬千瓦ABWR、APWR、Atmea1以及AP1000等。
3、技術(shù)路線。發(fā)展核電,要確定核電發(fā)展的技術(shù)方向和獲得技術(shù)的道路,這就是核電的技術(shù)路線。核電發(fā)展先行國,都是自主研發(fā),在發(fā)展過程中自然形成,某種堆型成為技術(shù)發(fā)展的方向,如美國的壓水堆和沸水堆,俄羅斯的壓水堆和石墨水泠堆,英國、法國的氣冷堆、加拿大的重水堆等。后起國家一般都走引進技術(shù)消化吸收和自主改進發(fā)展的道路。德國、日本引進美國壓水堆和沸水堆兩種堆型,法國引進美國壓水堆。在自主硏發(fā)和引進基礎(chǔ)上,改進發(fā)展形成不同的有各自特色的機型,隨著技術(shù)進步和單機容量規(guī)模擴大,形成不同的型號。國際上所說的技術(shù)路線,指的都是堆型,不是機型,一般對在同一堆型內(nèi),包容多亇不同機型。少堆型,多機型,是普遍情況。
國外核電發(fā)展的實踐證明,允許多種機型發(fā)展,并不會必然引起企業(yè)之間的內(nèi)斗。如俄羅斯的AES-91和AES-92是分別由在莫斯科的和在圣彼得堡的兩個設(shè)計院分別設(shè)計的,沒有聽說他們的內(nèi)斗。他們在領(lǐng)導機構(gòu)Rosatom統(tǒng)一領(lǐng)導下,領(lǐng)導機構(gòu)主動帶領(lǐng)他們共同開發(fā)市場,取得很多成果,在內(nèi)部一碗水端平。日本建立了企業(yè)聯(lián)盟(9亇電力公司3亇核電站供應(yīng)商),統(tǒng)一對外,內(nèi)部統(tǒng)一和諧協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、我國核電的堆型、機型和技術(shù)路線
1、我國核電的堆型。
我國建成運行的21臺機組,除2臺重水堆機組、1臺快堆外,全部是壓水堆。在建的28臺機組,除1臺高溫氣冷堆外,其余都是壓水堆。另出口巴基斯坦,建成2臺,在建2臺,都是壓水堆。
2、我國核電的機型
運行的18臺壓水堆機組有1臺30萬千瓦的CNP300,4臺60萬千瓦的CNP600, 2臺重水堆是加拿大的CANDU-6,2臺俄羅斯的AES-91,其余為法國M310或我國二代改進的CP1000或CPR1000。共有7亇機型。
在建的27臺壓水堆機組,有2臺是CNP600,4臺是AP1000,2臺俄羅斯的AES-91,2臺法國的EPR,其余為CP1000或CPR1000。
另出口巴基斯,建成2臺,在建2臺,均為CNP300。
3、我國早期的發(fā)展壓水堆技術(shù)路錢
上世紀80年代初,為核電起步做好技術(shù)政策準備,按國務(wù)院總理指示,由原國家計委、國家科委聯(lián)合召開了由所有相關(guān)政府機構(gòu)、企事業(yè)單位、大專院校方方面面專家代表參加的核電技術(shù)政策論證會,充分發(fā)揚民主,在世界核電堆型中,選定壓水堆作我國核電發(fā)展的堆型。后經(jīng)國務(wù)院批準頒布實施,這就是我國首次確定的核電發(fā)展的技術(shù)路線。在當時世界上存在的多種核電堆型中(壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆、氣冷堆等)選定發(fā)展壓水堆,而對同屬壓水堆的多種核電機型(美國西屋的、燃燒工程的、B&W的,俄羅斯的、法國的、德國的),未作選擇規(guī)定,允許各種機型共存發(fā)展。
為什么對機型不作規(guī)定呢?當時會議大家傾向的是法國的壓水堆,但專家代表認為,技術(shù)還會發(fā)展,有不確定性,人們的認識有局限性,規(guī)定不宜太細,要留有余地,技術(shù)路線定到堆型為宜。還認為在一種堆型下,多種機型發(fā)展,可能會增加投入,但只要在同一堆型范圍內(nèi),屬相同的核工業(yè)體系,增加不會太多,而多種機型有可靈活適應(yīng)于不同客戶的不同需求的好處。從現(xiàn)在來看,要參與國際市場競爭,在手里掌握多亇機型,還有有利于讓用戶選擇,競爭中也可靈活出牌的好處。其實當時,大家想的也就是自主研究建造秦山30萬千瓦機組和廣東大亞灣進口法國90萬千瓦機組。
后來,在壓水堆技術(shù)路線指引下,我國核電建成自主研發(fā)、自主設(shè)計、自主建造、自主運營的30萬千瓦的我國第1臺核電機組;建成了從法國進口的第1坐M310機組的大型商用核電廠;又在消化吸收法國M310機組核心技術(shù)基礎(chǔ)上,改進設(shè)計建成了CNP600和嶺澳百萬千瓦機組,掌握了M310機組的核心技術(shù),中核和廣核兩大核電企業(yè)分別建成了一批二代改進型CP1000和CPR1000兩亇二代改進機型,具備了批量規(guī)模推廣建設(shè)60萬、百萬千瓦機組的能力,以后又繼續(xù)研發(fā)了滿足三代要求的ACP1000和ACPR1000兩亇自主三代機型。
實踐證明,1983年制定技術(shù)路線,一亇堆型、容納多種機型的技術(shù)路線是符合我國國情和國內(nèi)外核電發(fā)展形勢的正確政策。
4、2006年的AP1000技術(shù)路線
2006年在引進三代核電技術(shù)的技術(shù)路線招標中,選定引進AP1000技術(shù)之后,修改了技術(shù)路線,由壓水堆路錢變成了AP1000路線,把允許支持范圍,由壓水堆堆型壓縮為壓水堆型內(nèi)的一種機型AP1000。把屬壓水堆具備自主建設(shè)能力的機型,二代改進和自主三代ACP1000和ACPR1000等都排除出允許支持的范圍。其實,當時要引進AP1000技術(shù),AP1000也屬壓水堆,與當時的壓水堆技術(shù)路線是相容的,可以不作修改。
三、問題討論
1、關(guān)于AP1000的工作
《意見》要求,“加快完成設(shè)計固化、主設(shè)備定型,推動AP1000自主化依托工程建設(shè)”。對AP1000的工作指出了,設(shè)計固化、設(shè)備定型、工程建設(shè)三亇重點是非常正確的。在工程建設(shè)、示范驗證工作完成后推廣建設(shè),首先要有一套標準設(shè)計,實現(xiàn)設(shè)計的標準化。我們建造4臺機組,其設(shè)計與西屋公司的設(shè)計15版不同,也與19版不同,由我們設(shè)計院做了大量的深化、完善、補充,施工中又有大量設(shè)計變更,設(shè)計固化尚需做一些方案選擇論證和必要的試驗驗證。原設(shè)計是按美國條件設(shè)計的,還需按中國條件作中國化的修改。還需對設(shè)計做出性能、水平等的總體評價,通過權(quán)威機構(gòu)評定,實現(xiàn)品牌化。一些重大關(guān)鍵設(shè)備必須定型,試驗考驗不充分的還需繼續(xù)完成。工程建設(shè)進入到安裝調(diào)試階段,是各種問題集中暴露的暴發(fā)期,是確保工程安全建成的關(guān)鍵期。從事AP1000工作的領(lǐng)導和工作人員,都要聚精會神的抓好工程的建設(shè),千萬不要分心輕敵,要有如履薄冰的心態(tài)抓好質(zhì)量、安全管理,確保工程安全建成。
不要急于啟動AP1000新項目建設(shè),可以做些準備。建設(shè)工程不要“加快”,加快、趕進度,分散注意力會影響工程建設(shè)質(zhì)量安全。啟動新項目,最早也應(yīng)在工程建設(shè)完成,經(jīng)過首次換料,屏蔽泵經(jīng)過1萬小時連續(xù)運行考驗之后。
2、關(guān)于“三條技術(shù)路線,相互競爭”問題
現(xiàn)在媒體上常出現(xiàn),我國“三條技術(shù)路線,相互競爭”。筆者認為,我國不存在“三條技術(shù)路線”,先后只存在兩條技術(shù)路線。上世紀80年代的“發(fā)展壓水堆核電”的技術(shù)路線和在2006年改成的“AP1000技術(shù)路線”。三條技術(shù)路線的說法不妥,根本不存在三條技術(shù)路線的問題。
媒體上所說的3條技術(shù)路線,理解為指中核集團提出的ACP1000、中廣核集團提出的ACPR1000,國核技推出的AP1000,把三種機型說成為是3條技術(shù)路線。3種機型不等于3條技術(shù)路線。其實3種機型都屬壓水堆堆型,符合早先的壓水堆路線。在市場經(jīng)濟體制下,3個企業(yè)各自推出自己的機型產(chǎn)品,在市場上相互競爭,是無可指責的。問題在于2006年制訂“AP1000技術(shù)路線”后,兩種非AP1000機型似乎就違背技術(shù)路線了。政府機構(gòu)在管理上就可能會因技術(shù)路線的原因,在對待AP和非AP兩類機型的不同態(tài)度上,引起國內(nèi)有關(guān)企業(yè)、單位之間的不和諧。
媒體上有人把中核、廣核兩企業(yè)之間的矛盾說成是“窩里斗”,“兩敗俱傷”。其實在“AP1000技術(shù)路線”背景下,中核、廣核面臨涉及自身生存發(fā)展的問題,在一些事情上,持有不同觀點,發(fā)生矛盾沖突,完全可以理解。并未發(fā)生相互拆臺的惡性競爭事件,也未在項目競標中成為對手,“窩里斗、兩敗俱傷”的說法,言過其實。主要是缺少國家層面的協(xié)調(diào),形成合力,而是各自單打獨斗,并未成為參與國際競爭的重大障礙。開始起步不久,受能力、經(jīng)驗所限,雙方都取得一些成果,也都有一些失利,是正常的。
3、關(guān)于“多種堆型重復(fù)建設(shè)”問題
如前所述,我國已建成運行21臺機組,除2臺重水堆機組、1臺快堆外,全部是壓水堆。在建的28臺機組,除1臺高溫氣冷堆外,其余也都是壓水堆。建成的非壓水堆,只有2臺進口加拿大的重水堆,是為了同位素生產(chǎn)等其他目的,且沒有引進技術(shù),不推廣建設(shè)。另外已建成的1臺快中子堆和1臺在建的高溫氣冷堆,是為了發(fā)展第4代核電的技術(shù)貯備。我國核電就1種堆型,壓水堆。1種堆型,何來的重復(fù)建設(shè)?媒體上說“‘多種堆型’是中國核電的‘痼疾’,也是一亇不得不解決的‘麻煩’”,與事實不符。
我國核電機型比較多,已獨立自主推廣建設(shè)的有4種,CNP300,CNP600,CP1000,CPR1000。進口建設(shè)的機型有加拿大CANDU6,俄羅斯的AES-91,西屋的AP1000,法國的M310、EPR等。最新研發(fā)的CAP1000和ACPR1000兩種自主三代機型,加上在CAP1000和ACPR1000基礎(chǔ)上,技術(shù)融合而成的華龍1號,這三種機型,都源自M310,對核工業(yè)體系的要求基本一致,并與已推廣建設(shè)的二代改進相一致,不存在重復(fù)建設(shè)問題。
4、“技術(shù)融合”不要限制原機型的發(fā)展
按國家能源局要求,中核和中廣核,聯(lián)合把CAP1000和CAPR1000,作技術(shù)融合,開發(fā)兩家共有的新機型,龍華1號,筆者認為,這樣有利于中核、中廣核兩家,消除矛盾,加強合作,是亇好建議。但要注意的是,千萬不要影響原兩機型的技術(shù)發(fā)展,應(yīng)堅定不移的推進工程示范驗證。對技術(shù)融合中可能出現(xiàn)的問題要有足夠的認識,兩亇設(shè)計融合為1亇,其難度可能不比新設(shè)計簡單,融合中會產(chǎn)生許多接口問題和新的技術(shù)問題,還必須做一些試驗驗證,有一亇時間過程。融合的結(jié)果,也可能不如設(shè)想的那樣發(fā)揚優(yōu)勢克服缺點,甚至反不如前。因此,千萬不要因機型融合,阻滯原機型的發(fā)展,以免影響國際市場競爭進展,喪失機遇。三機型應(yīng)同等列入我國自主機型系列,積極推進。
5、AP1000技術(shù)路線,已成了我國核電“走出去”的政策障礙
中核、中廣核在對外談判中,常遇到1亇問題,你們中國發(fā)展核電的技術(shù)路線,是發(fā)展西屋電氣的AP1000,不是你們來推銷的ACP1000(ACPR1000),你們自己不建,還來推銷干什么?這亇問題無以回答,十分難堪。實際上,這亇問題他們不問,在他們的心里都是有的,不管他們是否直接提出,在心里總是個疙瘩。這亇問題不消除,很難接受我們推銷的機型。只建AP1000的技術(shù)路線,已成了我國實施核電“走出去”戰(zhàn)略的重要政策障礙。
6、技術(shù)路線問題如何解決。
鑒于目前的AP1000技術(shù)路線,成了我國核電進入國際市場的政策障礙,也是國內(nèi)一些核電企業(yè)不和的原因,建議停止AP1000技術(shù)路線的宣傳,亮明我國兩自主三代機型,和AP1000一樣,都是允許支持發(fā)展的機型,消除核電走出去的政策障礙。在適當時機恢復(fù)早期建設(shè)壓水堆核電的技術(shù)路線,把允許和支持的范圍,由AP1000一亇機型擴大到壓水堆堆型,把目前我國已成熟推廣的和基本成熟尚待工程整體驗證的機型,都包括在允許和支持的范圍之內(nèi),形成我國自主的機型系列。既克服目前核電機組出口的政策障礙,又給核電機型創(chuàng)新發(fā)展拓寬空間,又有利于形成企業(yè)間的平等競爭和和諧合作。國核技和其他AP1000的積極支持者,應(yīng)該有自信,AP1000應(yīng)可以在沒有特殊政策保護,平等競爭條件下,把其優(yōu)勢顯現(xiàn)出來。壓水堆一亇堆型,容納多種機型的技術(shù)路線,符合核電發(fā)展的客觀規(guī)律,一定能促進我國核電安全有序高效的發(fā)展,也為我國核電進入國際市場,為世界核電發(fā)展做更大貢獻。
參考文獻:
[1]國家能源局,《2014年能源工作指導意見》
[2]王曉嵐,“能源局明確今年核電發(fā)展思路”,中國能源報2014年2月10日
[3]林春挺,“核電市場中國往往逢日必敗,技術(shù)路線內(nèi)斗阻礙中國核電‘走出去’”,第一財經(jīng)日報2014年1月3日
網(wǎng)友評論請注意
遵守中華人民共和國有關(guān)法律、法規(guī),尊重網(wǎng)上道德,承擔一切因您的行為而直接或間接引起的法律責任。
中國核電信息網(wǎng)擁有管理留言的一切權(quán)利。
您在中國核電信息網(wǎng)留言板發(fā)表的言論,中國核電信息網(wǎng)有權(quán)在網(wǎng)站內(nèi)轉(zhuǎn)載或引用。
中國核電信息網(wǎng)留言板管理人員有權(quán)保留或刪除其管轄留言中的任意內(nèi)容。
如您對管理有意見請用 意見反饋 向網(wǎng)站管理員反映。