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中国核电工业启动48周年 国家科技重大专项CAP1400示范工程将开工
2018-02-12 14:11  解敏   来源:东方网 

  再过几天,就是《大型先进压水堆国家科技重大专项总体实施方案》通过国务院审批整整10周年的日子。记者了解到,CAP1400 (ChinaAdvancedPassive1400)已通过国家核安全局组织的、中国核电史上范围最广、内容最深的联合安全审查,位于山东荣成的示范工程预计将于2018年开工。

图片说明:CAP1400示范电站

  上海是中国大陆地区核电的发源地。1970年,周恩来总理在听取上海市缺电情况汇报时高瞻远瞩指示:“从长远看,华东地区缺煤少油,要解决华东地区用电问题,需要搞核电。”作为和平利用核能的标志,“728院”成立,重点攻关核电研发设计工作,在举国机制之下,成就了728工程——中国大陆首座核电站秦山核电站的辉煌伟业。秦山核电站就是由上海核工院(当时也叫728设计院)完成总体设计,大部分设备由上海的装备制造企业负责研制。

图片说明:秦山核电站

  如果说秦山核电站建设发展的30多年,是中国核电事业从无到有、从小到大的缩影。那么上海核工院也在建院48年的历史中创造了中国核电的三个“第一”:独立自主研发设计中国大陆第一座核电站——秦山核电站,奠定了中国核电的“基石”,建立起了研发、设计、标准、材料、燃料、设备、审评、人才等一整套完整的建设体系;设计研发中国第一个出口核电站——巴基斯坦恰希玛核电站,被时任国务院总理朱镕基誉为“南南合作的典范”;此外还是中国第一台重水反应堆——秦山三期的技术总支持单位。上海核工院也是国内最早具有全岛设计能力、拥有完整自主知识产权、并实现核电设计技术输出的核电总体设计院。

图片说明:恰希玛核电机组

  能拥有具有自主知识产权、技术世界领先的大型先进压水堆核电站,一直是中国核电界几代人的梦想。压水堆核电厂因其安全易控、技术成熟、造价和发电成本相对较低等特点,成为目前国际上最广泛采用的商用核电堆型,占轻水堆核电机组总数的3/4。我国核电站大多采用先进的压水堆核电机组。

  2007年,国家决定从美国西屋公司引进三代非能动先进核电技术AP1000,在浙江三门和山东海阳分别建设2台机组。安全是核电发展的前提,和正在运行发电的第二代核电机组相比,我国第三代非能动核电站安全系统利用自然物理现象-重力、自然循环(蒸发、冷凝和密度差)以及气体蓄能驱动流体流动,带走堆芯余热和安全壳的热量,不需要外部能源,72小时内不需要厂外应急援助。核岛厂房内装备有蓄水池,这样的“大水箱”在紧急情况下能释放出大量的水,从而达到降温等应急需求。

图片说明:三门核电站

  这是我国能源领域最完整的一次技术引进,同时以此为基础,也启动了我国寻求实现三代核电完全自主化的道路,最终目标是开发出具有我国自主知识产权、功率更大的非能动大型先进压水堆核电机组。2008年,大型先进压水堆国家科技重大专项正式启动,上海核工院作为技术主体责任方承担了CAP1400(ChinaAdvancedPassive1400)核电型号的研发设计工作,核工院院长郑明光担任项目总设计师,核工院副院长兼总工程师担任项目副总设计师。

  实现完全的自主知识产权,CAP1400须超过1350MW的净功率,这是底线要求。为了突破知识产权以及相关限制条件,CAP1400必须在AP1000的基础上,高水平、自主地全面进行型号开发、技术设计、设备研制、试验研究与安全审评。

  经过10年攻关,在核心技术方面,CAP1400型号成功研发并建成设计母机体系,具备系列化开发非能动核电站的能力,形成覆盖热工、燃料、物理、安全分析、水化学等三代软件体系;在试验验证方面,新建和改22个试验设施,完成了六大试验课题的主要任务,建成了一批具有世界先进水平的综合配套试验设施,支撑CAP1400安全审评;在设备国产化方面,重点解决了主设备的自主设计、材料、电缆、泵阀在内的一系列关键制造技术,解决了一批核电发展的迫切需求和“卡脖子”关键问题,推动了装备制造业从二代跨越到了三代,促进中国核电高质量、高水平发展。

  CAP1400的安全性、经济性和环境相容性处于三代核电的世界领先水平,具有强力的国际竞争力。截至2017年底,压水堆重大专项已形成知识产权3492项,已获得中国授权专利1109项(其中发明专利250项),各类标准751份,形成新产品、新材料、新工艺、新装置293项,新建43个试验台架,全面提升了核电研发、设计、制造、安全审评、试验、标准、人才等国家能力。

  CAP1400设备国产化率达到85%以上,压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构等主设备已全部实现国产化,这是我国装备制造业能力跨越式提升的最好证明。郑明光说,立足CAP1400,我们已经完整掌握了核岛设计领域的关键技术,初步形成了以非能动安全技术理念与先进核电工程技术为核心、以型号为驱动的自主化核电产品研发能力,实现了核电技术的跟跑到并跑。

  记者了解到,CAP1400的示范电站选址位于山东威海市荣成石岛湾厂址,拟建设2台CAP1400型压水堆核电机组,设计寿命60年,单机容量140万千瓦。2016年2月,CAP1400示范工程初步安全分析报告,通过了国家核安全局组织的最严格的安全审评。审查认为,CAP1400满足国内外最新核安全标准,符合我国核安全规划中“十三五”新建核电厂安全目标,可取消场外应急。CAP1400的安全性、经济性和环境相容性达到三代核电的世界先进水平。目前,CAP1400示范工程在设计、项目评审、项目取证、主设备采购、施工准备等方面均已具备核准开工条件。

  预计项目将于2018年年内正式开工。

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