據報道,浙江三門(mén)核電站的1號機組,作為第三代核電技術(shù)AP1000的全球首堆,昨日完成一里程碑式節點(diǎn):鋼制安全殼頂封頭(CV頂封頭)。核電業(yè)內人士稱(chēng),頂封頭意味著(zhù)該項目的核島主體結構基本完成。核島,是核電站的關(guān)鍵。
“這是AP1000機組投運前最重要的節點(diǎn)。后面剩下的節點(diǎn)還有屏蔽廠(chǎng)房建造就位、系統調試、首次裝料、并網(wǎng)發(fā)電、正式投入商運等?!鄙鲜鋈耸客嘎?。
有消息稱(chēng),三門(mén)1號機組將在2014年投入運營(yíng),這將使其成為全球第一臺投入運營(yíng)的AP1000機組。
另有知情人士透露,由于日本福島核電事故的發(fā)生,一些已經(jīng)批準而被暫停的項目有4個(gè),目前已經(jīng)解凍;另外,保守估計,“十二五”末之前獲批新建的機組可能還有6臺,分別是三門(mén)3、4號機組,海陽(yáng)3、4號機組,陸豐1、2號機組。上述六臺機組都將采用AP1000技術(shù)。
2011年3月11日福島核事故后,中國核電新批機組一度被凍結了18個(gè)月,于去年年底解凍。
根據最新消息,中國的核電中長(cháng)期發(fā)展規劃已降為:2020年已運行核電機組裝機容量為5800萬(wàn)千瓦,在建核電機組3000萬(wàn)千瓦。在準入門(mén)檻上,國務(wù)院的提法是:“新建核電機組必須符合三代安全標準”,“按照全球最高安全要求新建核電項目”。
為批量生產(chǎn)提供經(jīng)驗AP1000是由美國西屋公司(Westinghouse)開(kāi)發(fā)的先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆(Advanced Passive PWR)技術(shù),AP1000核電是中美能源合作的最大項目。AP1000為單堆布置兩環(huán)路機組,電功率為1250MW(1MW=1000KW),設計壽命60年,主要安全系統采用非能動(dòng)設計,布置在安全殼內,安全殼為雙層結構。
此次的CV頂封頭,通俗說(shuō),就相當于給一個(gè)保溫瓶蓋上蓋子。不過(guò),這個(gè)蓋子相當大,高約11.5米,直徑約40米,安裝附件后重約655噸。與二代壓水堆安全殼鋼穹頂相比,AP1000叫鋼制安全殼頂封頭。兩者形狀相近,厚度和功用卻各不相同。穹頂鋼厚6毫米,頂封頭厚約42毫米;穹頂上還要澆注混凝土,構成預應力混凝土安全殼;鋼制安全殼則是獨立式的安全系統設備。AP1000與二代加壓水堆的最大區別便在于其安全系統上。發(fā)生緊急事故時(shí),三代非能動(dòng)機組不需要外部應急電源,而是靠重力、勢能(高位水箱)、自然循環(huán)和蒸發(fā)等這些自然的現象,驅動(dòng)冷卻水冷卻反應堆和安全殼,把熱量帶出去,可保障72小時(shí)內無(wú)需人為干預。這一系統可避免福島核電機組因為應急電源被沖毀,而出現堆芯融化的事故。
核電業(yè)內人士稱(chēng),三門(mén)1號機組的建造具有重大意義,“作為首堆,其在將圖紙付諸實(shí)際過(guò)程中,會(huì )遭遇很多挑戰。采用模塊化施工,設備到現場(chǎng)吊裝時(shí),可能會(huì )發(fā)現容器的尺寸在實(shí)際中有偏差,這就提供了反饋。那么首堆的意義就在于,其提供了豐富的工程經(jīng)驗積累。這些工程反饋,對于之后的AP1000的批量化生產(chǎn)、建造,是一筆寶貴的財富?!蹦壳爸袊诮ǖ腁P1000機組總共有四臺,分別是浙江三門(mén)的1、2號機組以及山東海陽(yáng)的1、2號機組。對于后續的三門(mén)3、4號機組,海陽(yáng)3、4號機組以及陸豐1、2號機組,上述知情人士稱(chēng),這些都將采用AP1000技術(shù),“具體什么時(shí)候建,要看上述依托項目的進(jìn)展以及國家的政策?!?
“中國不斷向前推”
CV頂封頭之后,將為AP1000后續的反應堆冷卻系統(RCS)移交創(chuàng )造條件。值得關(guān)注的是,這一CV頂封頭的過(guò)程,還上了中央電視臺的新聞直播,29日的吊裝場(chǎng)面直播歷時(shí)90分鐘。
中國對AP1000技術(shù)寄予厚望。2003年初,國務(wù)院總理溫家寶就中國核電發(fā)展問(wèn)題作出指示:采用世界先進(jìn)技術(shù),統一技術(shù)路線(xiàn),不敢再走錯一步,不能照顧各種關(guān)系。此后,溫家寶先后四次主持召開(kāi)國務(wù)院常務(wù)會(huì )議,研究引進(jìn)第三代先進(jìn)核電技術(shù)和組建國家核電技術(shù)公司等事項。2007年5月22日,國家核電技術(shù)公司在北京人民大會(huì )堂正式揭牌成立。
一位核電資深專(zhuān)家稱(chēng),相比同為第三代核電技術(shù)的臺山核電站EPR機組,“AP1000從技術(shù)上看比EPR更具革新性?!盓PR的思路是進(jìn)一步增加安全系統的冗余。冗余,簡(jiǎn)而言之,就是從安全角度考慮多余的一個(gè)量,這個(gè)量是為了保障儀器、設備或某項工作在非正常情況下也能正常運轉。
而AP1000在革新安全系統后,則采用了做減法的法則。根據國家核電技術(shù)公司的資料,簡(jiǎn)化非能動(dòng)設計,大幅度減少了安全系統的設備和部件,與正在運行的電站設備相比,閥門(mén)、泵、安全級管道、電纜、抗震廠(chǎng)房容積分別減少了約50%、35%、80%、70%和45%。同時(shí),采用標準化設計,便于采購、運行、維護,提高經(jīng)濟性。
中國在A(yíng)P1000領(lǐng)域的進(jìn)展也在影響著(zhù)國際核電市場(chǎng)的走勢。在中國建造4臺AP1000機組后,2012年2月,美國核管理委員會(huì )(NRC)宣布批準美國南方電力公司的Vogtle 3號和4號,兩臺AP1000核電機組的建造和運行聯(lián)合許可證(COL)。美國在核電領(lǐng)域一向謹慎,這次批準意味美國將重啟核電。自1979年三哩島核電事故之后,美國已有34年沒(méi)有新批任何核電機組。n>據參與AP1000建設的相關(guān)人士稱(chēng),事實(shí)上,西屋公司也已經(jīng)很久沒(méi)有做過(guò)這么大的系統了,因此,“很多時(shí)候都是中國走在前頭,不斷地向前推?!?
國家核電技術(shù)公司旗下的上海核工程研究設計院(又稱(chēng)728院)院長(cháng)鄭明光此前曾表示,“AP1000在三門(mén)是全球首堆,在過(guò)程中還是碰到了相當多的挑戰和困難,院里積極支持美國西屋公司開(kāi)展這方面的工作。無(wú)論從設計,還是反饋、改進(jìn)提高AP1000的設計在工程中的適應性方面,728院都做出了貢獻?!?
事實(shí)上,中國引入AP1000不僅僅是為了國內市場(chǎng),還有走向海外的考慮。CAP1400是中國在消化、吸收、全面掌握AP1000基礎上,通過(guò)再創(chuàng )新開(kāi)發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權的核電產(chǎn)品。自主知識產(chǎn)權意味著(zhù)其將不會(huì )面臨出口方面的限制。
CAP1400是中國《國家科學(xué)和技術(shù)中長(cháng)期發(fā)展規劃綱要(2006-2020年)》確定的16個(gè)重大科技專(zhuān)項之一。目前,山東威海市榮成石島灣示范電站初步可行性研究文件已通過(guò)評審,可行性研究報告已編制完成。根據工作計劃,2013年1月份發(fā)布開(kāi)工令,2013年4月30日澆灌第一罐混凝土(FCD),2017年投入運行。