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　　近日，國(guó)家科技重大專項(xiàng)大型先進(jìn)壓水堆核電站CAP1400科研計(jì)劃總結(jié)討論會(huì)（2017年）在上海核工程研究設(shè)計(jì)院（以下簡(jiǎn)稱“上海核工院”）召開(kāi)。會(huì)議消息顯示，截至2017年底，壓水堆重大專項(xiàng)共形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果3492項(xiàng)，申請(qǐng)中國(guó)專利1622項(xiàng)，已獲得中國(guó)授權(quán)專利1109項(xiàng)。據(jù)記者了解，大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站重大專項(xiàng)是我國(guó)面向世界先進(jìn)核電領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)核電技術(shù)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略部署。自2008年壓水堆重大專項(xiàng)總體實(shí)施方案獲國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)啟動(dòng)實(shí)施以來(lái)，在世界領(lǐng)先的AP1000三代核電技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國(guó)自主研發(fā)的CAP1400核電技術(shù)也已取得了豐碩成果。據(jù)上海核工院院長(zhǎng)鄭明光透露，目前CAP1400示范工程現(xiàn)場(chǎng)工作已準(zhǔn)備就緒，正等待全面啟動(dòng)。

　　技術(shù)創(chuàng)新：型號(hào)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)突破，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

　　據(jù)了解，CAP1400是我國(guó)在引進(jìn)消化吸收世界先進(jìn)的三代非能動(dòng)核電技術(shù)AP1000的基礎(chǔ)上，應(yīng)用非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念，通過(guò)重大專項(xiàng)科研實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新，形成的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和獨(dú)立出口權(quán)的重大科技成果，是我國(guó)從“核電大國(guó)”走向“核電強(qiáng)國(guó)”的標(biāo)志性成果。

　　三代核電一般是指符合美國(guó)核電用戶要求文件和歐洲核電用戶要求文件中提出的對(duì)下一代核電站安全和設(shè)計(jì)技術(shù)要求的核電技術(shù)。目前國(guó)際公認(rèn)的三代核電技術(shù)包括AP1000、EPR、ESBWR等。

　　立足國(guó)家科技創(chuàng)新，CAP1400的總體設(shè)計(jì)思路就是要以全新的工程設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)備設(shè)計(jì)，全面推進(jìn)中國(guó)核電技術(shù)的自主化與設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，較之AP1000技術(shù)，有效提高電廠功率、優(yōu)化總體參數(shù)，并積極應(yīng)對(duì)福島事件后國(guó)內(nèi)外技術(shù)政策的要求，滿足世界最高的安全標(biāo)準(zhǔn)和最嚴(yán)的環(huán)境排放要求，并進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)性，使CAP1400綜合性能達(dá)到當(dāng)代核電的世界領(lǐng)先水平。

　　近年來(lái)，壓水堆重大專項(xiàng)取得了累累碩果，在多方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。

　　據(jù)上海核工院提供的資料顯示，為突破135萬(wàn)千瓦凈功率出口限制條款，上海核工院在型號(hào)設(shè)計(jì)頂層方案中實(shí)現(xiàn)根本性創(chuàng)新，如對(duì)CAP1400總參數(shù)方面進(jìn)行了全面優(yōu)化，增加鋼安全殼直徑、增加蒸汽發(fā)生器傳熱面積、增大主管道直徑等，通過(guò)堆芯、設(shè)備、系統(tǒng)的全新設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)了135萬(wàn)千瓦凈功率的突破,使CAP1400具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　另外，非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念也成為CAP1400的一個(gè)亮點(diǎn)。所謂“非能動(dòng)安全系統(tǒng)”是指系統(tǒng)可以利用自然物理現(xiàn)象（重力、蒸發(fā)、冷凝、自然循環(huán)、自然對(duì)流等）以及氣體蓄能驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)，帶走堆芯余熱和安全殼的熱量，不需要依靠外部能源。

　　而CAP1400就是在傳統(tǒng)成熟的壓水堆核電技術(shù)基礎(chǔ)上，使安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“非能動(dòng)”。安全系統(tǒng)整體采用非能動(dòng)技術(shù)后，可大大簡(jiǎn)化核電廠工藝系統(tǒng)、減少施工量、縮短工期、減少維修，在核電站安全性能顯著提高的同時(shí)，具備較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　對(duì)此，上海核工院方面也表示，CAP1400示范工程是引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的標(biāo)志性工程，是新時(shí)期改革開(kāi)放的標(biāo)志性工程，也是創(chuàng)新型國(guó)家科技成果集大成的標(biāo)志性工程。立足于核電技術(shù)發(fā)展之高端，基于重大專項(xiàng)，基于中國(guó)裝備制造能力的提升，中國(guó)的核電工程師和技術(shù)專家們完全有信心、也有能力引領(lǐng)世界核電技術(shù)的發(fā)展潮流。

　　成果顯著：我國(guó)形成世界領(lǐng)先的核電研發(fā)設(shè)計(jì)體系及三代核電供應(yīng)鏈體系

　　壓水堆重大專項(xiàng)在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，也帶動(dòng)了我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，獲得了多項(xiàng)成果。

　　對(duì)此，上海核工院方面表示，壓水堆重大專項(xiàng)首先提升了我國(guó)核電自主創(chuàng)新能力，形成了世界領(lǐng)先的核電研發(fā)設(shè)計(jì)體系。

　　據(jù)介紹，通過(guò)引進(jìn)并自主開(kāi)發(fā)成套、成系列的設(shè)計(jì)分析軟件與工具平臺(tái)，上海核工院形成了平臺(tái)化的自主先進(jìn)核電型號(hào)的開(kāi)發(fā)能力，促進(jìn)了非能動(dòng)設(shè)計(jì)理念在國(guó)內(nèi)其他核電型號(hào)上的應(yīng)用，在提高我國(guó)核電型號(hào)本質(zhì)安全的基礎(chǔ)上提升了我國(guó)核電整體設(shè)計(jì)水平。

　　另外，我國(guó)也由此建成了一批國(guó)際領(lǐng)先的大型試驗(yàn)設(shè)施。數(shù)據(jù)顯示，目前國(guó)內(nèi)有關(guān)單位已新建10個(gè)、改造12個(gè)大型臺(tái)架，開(kāi)展了大量試驗(yàn)，積累了海量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，具備新型核電機(jī)型設(shè)計(jì)和驗(yàn)證能力。

　　同時(shí)，壓水堆重大專項(xiàng)的發(fā)展也提升了我國(guó)裝備制造業(yè)整體能力，形成了三代核電供應(yīng)鏈體系。

　　據(jù)了解，壓水堆重大專項(xiàng)推動(dòng)國(guó)內(nèi)制造企業(yè)掌握了ASME、IEEE等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，建立了先進(jìn)的核質(zhì)保體系與核安全文化，實(shí)現(xiàn)了與國(guó)際先進(jìn)水平接軌。同時(shí)也提升了我國(guó)核電裝備自主設(shè)計(jì)與制造能力，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率大幅提高。國(guó)內(nèi)制造企業(yè)全面掌握了屏蔽電機(jī)主泵、反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、數(shù)字化儀控系統(tǒng)、燃料組件、核級(jí)泵閥、大型汽輪發(fā)電機(jī)組等29項(xiàng)三代核電關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)，形成了一批具有世界先進(jìn)水平的設(shè)備材料制造基地，建成了由160余家企業(yè)組成的面向國(guó)內(nèi)外的三代核電設(shè)備供應(yīng)鏈體系，具備年產(chǎn)6到8臺(tái)套核電設(shè)備的能力。

　　在提升我國(guó)核電自主創(chuàng)新能力及裝備制造業(yè)整體能力同時(shí)，CAP1400示范工程一切已準(zhǔn)備就緒。據(jù)上海核工院透露，結(jié)合最新法規(guī)要求，CAP1400示范工程施工設(shè)計(jì)基本完成（完成率99%），施工圖紙滿足連續(xù)施工18個(gè)月以上的要求；試驗(yàn)驗(yàn)證充分完整，在FCD前，對(duì)于國(guó)家能源局、國(guó)家核安全局要求的17項(xiàng)試驗(yàn)共887個(gè)工況已全部完成；通過(guò)了國(guó)家核安全局和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)安全評(píng)審。據(jù)悉，目前CAP1400關(guān)鍵設(shè)備研制進(jìn)展順利，長(zhǎng)周期設(shè)備29項(xiàng)已啟動(dòng)制造20項(xiàng)，現(xiàn)場(chǎng)一切準(zhǔn)備就緒。

　　安全至上：CAP1400繼承并發(fā)展了AP1000先進(jìn)的安全理念

　　安全一直是核電發(fā)展的基石。對(duì)此，鄭明光表示，CAP1400是我國(guó)在引進(jìn)AP1000的基礎(chǔ)上，消化吸收再創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)。CAP1400繼承并發(fā)展了AP1000先進(jìn)的安全理念，對(duì)安全設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化與增強(qiáng)，進(jìn)一步提升了安全裕量。

　　具體來(lái)看，CAP1400采取多種措施保障核電機(jī)組的安全：采用了非能動(dòng)安全系統(tǒng)，事故后操縱員可不干預(yù)時(shí)間從目前“二代加”核電技術(shù)的30分鐘提高到72小時(shí)；堆芯損傷頻率和大量放射性物質(zhì)釋放頻率較美國(guó)核電用戶要求文件限值低一個(gè)量級(jí)；具有系統(tǒng)性的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施；屏蔽廠房采用先進(jìn)的鋼板混凝土結(jié)構(gòu)，具備抗大型商用飛機(jī)惡意撞擊的能力等。在此基礎(chǔ)上，CAP1400還充分落實(shí)了福島事故后核安全的增強(qiáng)要求，包括提高縱深防御系統(tǒng)的抗震能力與電源可靠性，提高電廠抵御極端外部事件的能力，強(qiáng)化事故72小時(shí)后冷卻水和電力的供應(yīng)能力，強(qiáng)化電廠應(yīng)對(duì)超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的能力等等。在世界三代核電技術(shù)中，CAP1400的安全性目前處于最高水平。

　　在保障安全性的同時(shí)，是否具有經(jīng)濟(jì)性也是一個(gè)核電技術(shù)的重要考量標(biāo)準(zhǔn)。在此方面，CAP1400同樣具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　據(jù)上海核工院方面介紹，CAP1400具有設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)、可利用率高、單機(jī)容量大、電廠熱效率高及燃料經(jīng)濟(jì)性好等技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，其采用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)的理念，在技術(shù)研發(fā)過(guò)程中對(duì)機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備和大宗材料進(jìn)行了自主化開(kāi)發(fā)，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)備和材料國(guó)產(chǎn)化，為CAP1400的經(jīng)濟(jì)性提升奠定了較好的基礎(chǔ)。

　　根據(jù)CAP1400示范工程的核準(zhǔn)評(píng)估報(bào)告，CAP1400示范項(xiàng)目的投資已然優(yōu)于近期核準(zhǔn)開(kāi)工的部分核電機(jī)組，未來(lái)如果剔除首堆因素相關(guān)費(fèi)用，同時(shí)考慮后續(xù)批量化建設(shè)后設(shè)備材料價(jià)格下降以及管理成本下降，預(yù)計(jì)CAP1400后續(xù)項(xiàng)目批量化建設(shè)的投資還可降低15%以上，上網(wǎng)電價(jià)也將下降10%以上。(記者：白宇)