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      隨著CAP1400堆型的初步設(shè)計(jì)通過國家能源局組織的審查，意味著這個(gè)由我國在引進(jìn)美國AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上自主研發(fā)的“升級(jí)版”堆型在技術(shù)上已定型并得到國家認(rèn)可，標(biāo)志著我國第三代核電技術(shù)的自主化又向前邁進(jìn)一大步。

      CAP1400安全性如何保證?經(jīng)濟(jì)性如何?國產(chǎn)化裝備體系建立情況如何?近日，本報(bào)特邀CAP1400總設(shè)計(jì)師、上海核工程設(shè)計(jì)研究院鄭明光院長進(jìn)行權(quán)威解讀。

      記者：對(duì)于核電而言安全性無疑最被關(guān)注，作為我國三代核電自主化的代表堆型，CAP1400在安全方面有哪些過人之處?

      鄭明光：CAP1400的安全性首先體現(xiàn)在采用了先進(jìn)的非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念。

      CAP1400采用了非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)。在不依賴外部電源的情況下，能確保極端事故條件下反應(yīng)堆安全和余熱導(dǎo)出及堆芯衰變熱安全排出，事故發(fā)生72小時(shí)內(nèi)無需人工干預(yù)，72小時(shí)后具備補(bǔ)給能力，大量放射性釋放到環(huán)境的概率小于10-7/堆年，安全性比二代核電提高兩個(gè)量級(jí)。

      同時(shí)，CAP1400采用簡化設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng) 壓水堆相比部件數(shù)量顯著減少。這樣維修檢查的壓力減少，故障幾率大幅降低。例如，CAP1400的反應(yīng)堆壓力容器中取消了中子屏蔽板，這樣就降低了出現(xiàn)松動(dòng)部件的風(fēng)險(xiǎn);優(yōu)化了下腔室結(jié)構(gòu)以提供更優(yōu)的堆芯入口流量分配，提高了安全性。

      對(duì)于反應(yīng)堆安全保障的重中之重——鋼制安全殼，CAP1400在設(shè)計(jì)中擴(kuò)大了安全殼尺寸，獲得了較大的自由容積、優(yōu)化布置和更大的安全殼內(nèi)壓分析裕量。在屏蔽廠房的設(shè)計(jì)上，采用鋼板混凝土結(jié)構(gòu)，具備抗大型商用飛機(jī)惡意撞擊能力，并優(yōu)化了空間布置，以提高人員可到達(dá)性和設(shè)備可維修性。

      記者：目前,為了保證核電的經(jīng)濟(jì)性，核電站并不參與電網(wǎng)調(diào)峰,但隨著核電機(jī)組在電網(wǎng)中的比例逐漸增加,在電網(wǎng)峰谷差距日益拉大的情況下,業(yè)內(nèi)認(rèn)為核電參與電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰是早晚的事情。CAP1400在設(shè)計(jì)中是否考慮了調(diào)峰問題?

      鄭明光：CAP1400具有靈活的運(yùn)行能力，具備調(diào)峰能力。首先，CAP1400具備堆芯18至24個(gè)月?lián)Q料能力，提升了電廠可利用率。同時(shí)CAP1400具備混合氧化物燃料裝載能力，解決鈾資源缺乏后的替代問題。最后，CAP1400具有先進(jìn)的燃料管理系統(tǒng)，具備負(fù)荷跟蹤和頻率控制能力。

      堆芯功率由MSHIM (機(jī)械補(bǔ)償模式)控制，無需調(diào)硼，即可參與調(diào)峰又大大減少了放射性廢液產(chǎn)生量。

      記者：核電的先期投入巨大是制約核電大發(fā)展的重要因素，作為三代核電，在經(jīng)濟(jì)性上有哪些優(yōu)勢?

      鄭明光：CAP1400較目前二代核電的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在性能參數(shù)和建造成本上。CAP1400采用大機(jī)組設(shè)計(jì)，機(jī)組容量達(dá)到1500MWe，規(guī)模效應(yīng)明顯，具有更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性;設(shè)計(jì)使用壽命為60年，較二代核電增加20年壽命;能量轉(zhuǎn)換效率大于37%(示范工程)，可利用率大于93%;非計(jì)劃停堆頻率≤1/堆年。

      基于AP1000的模塊化技術(shù)，CAP1400優(yōu)化了模塊設(shè)計(jì)。模塊化建造縮短了建造周期：示范工程一號(hào)機(jī)組建造周期56個(gè)月，2號(hào)機(jī)組50個(gè)月。

      模塊化設(shè)計(jì)的同時(shí)，進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)和部件數(shù)量大幅減少，降低了建造成本和運(yùn)維成本。同時(shí)，隨著我國裝備制造能力的提高，CAP1400對(duì)關(guān)鍵設(shè)備均進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和批量化設(shè)計(jì)，減少了建造成本。

      記者：目前CAP1400的自主化研發(fā)進(jìn)度如何?設(shè)備制造體系是否建立?

      鄭明光:開展CAP1400研發(fā)項(xiàng)目以來，已經(jīng)完成了一批具有世界先進(jìn)水平的試驗(yàn)臺(tái)架建設(shè)，其中在清華大學(xué)進(jìn)行的非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)架的各項(xiàng)參數(shù)都要高于西屋的相同試驗(yàn)。通過對(duì)AP1000技術(shù)的吸收和部分關(guān)鍵試驗(yàn)的完成，取得的數(shù)據(jù)有效支撐了CAP1400設(shè)計(jì)和安全評(píng)審。

      通過對(duì)AP1000主設(shè)備消化吸收課題的開展，掌握了一大批關(guān)鍵核心制造技術(shù)，全面提升了國內(nèi)核電設(shè)備制造企業(yè)的技術(shù)能力，培育出了較為完整的CAP1400設(shè)備制造體系。其中，主泵、爆破閥、主管道、核級(jí)鋯材等填補(bǔ)了國內(nèi)空白，并在國際處于領(lǐng)先水平。預(yù)計(jì)首臺(tái)CAP1400核電機(jī)組的設(shè)備自主化率將達(dá)到80%左右。目前，CAP1400依托項(xiàng)目的關(guān)鍵設(shè)備均實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化制造，絕大部分已經(jīng)運(yùn)到現(xiàn)場，正在制造中的設(shè)備進(jìn)度和質(zhì)量可控。