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中国核电自主品牌CAP1400能“克服类似日本福岛事故”

2014-06-06 07:57:00 来源: 东方早报 举报
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中国重启核电的政策信号已然明朗,作为未来主导机型的AP/CAP系列机型也被推至台前,备受关注。

“CAP1000是自主设计的AP1000,也就是里面所有的技术、将来实施过程中碰到的问题,都能够自己解决。”上海核工程研究设计院院长、国家重大科技专项《大型先进压水堆核电站》总设计师郑明光近日在接受早报记者专访时如是表示。

如今,中国大陆在建核电机组28台,其中二代21台、三代6台、四代原型堆1台。根据中国政府公布的《核电中长期发展规划》,中国后续核电项目将主要采用三代核电AP1000及其自主再创新技术。目前,有超过10台采用AP1000/CAP1000和CAP1400的机组正在接受政府评估并即将获批。

作为国务院批准的国家科技发展规划16个科技重大专项之一,CAP1400开发从2007年开始策划到概念设计完成、初步设计完成、施工设计大部分完成,已经经历了七年,整个型号开发预期花费九年时间。

据郑明光介绍,CAP1400的施工设计进度已满足示范工程今年开工要求。截至4月15日,施工设计完成百分比约为64%。

CAP1400是压水堆重大专项示范工程的代号,是在美国西屋公司AP1000技术的引进、消化、吸收基础上的再创新。“C”为“中国”英文单词的首个字母,“A”、“P”分别是“先进”和“非能动”英文单词的首个字母,CAP1400含义为中国装机容量为140万千瓦的先进非能动核电技术。

按计划,作为国家重大专项,CAP1400将有望在今年8月浇注第一罐混凝土,并将一步步地从图纸变为现实。

经过七年的培育,AP/CAP三代核电设备合格供应商体系已基本形成,完全能够支撑AP/CAP核电批量化发展。未来,中国将是AP/CAP核电技术的最大市场,也是该系列型号技术创新发展的重要基地。目前,英国、南非等越来越多的国家对AP1000或CAP1400表现出浓厚兴趣和合作意愿。

提升核电制造业能力

“AP1000也好,CAP1400也好,整个机组发展应该符合或者能够满足当前社会发展的安全需求,能够更好地满足当前安全和公众发展的要求。”

东方早报:AP1000和CAP1400给中国核工业具体带来了哪些改变?

郑明光:事实上,这要从整个中国核工业历史开始说。我们的核工业一开始就立足自力更生,原因主要是当时的国际环境对中国还是比较封锁的。所以从1955年1月15日,中国决定要搞原子能,据说当时还是由毛主席定的,当天下午3点钟在中南海最终确定了这样一个战略方案。原子能开始发展时,主要还是围绕增强我们的国防能力,包括造原子弹、氢弹、核舰艇,后来改变成要发展、和平利用核能的战略目标。

从军用核技术转变为民用核技术,特别是核电站,实际上还有很多的基础设施和能力上的提升与改变。我们一开始设计建造核电站的时候,考虑的都比较小,功率等级到底是10万千瓦、20万千瓦还是30万千瓦?最后确定为30万千瓦,因为当时整个电网的机组功率只有12万5千千瓦。改革开放之后,中国发展迅速,而国际上的整个核电技术也发生了很大的变化。加上全球几次核电事故以后,对核电的认识也在不断深化。

对于中国来说,我们整体上是二代加技术,跟世界上的整个核电技术发展相比还有一定差距。如果我们自主发展也能发展,但是时间相对较长,所以党中央国务院决定引进三代技术,应该讲对提高国内核电安全发展水平是有帮助的。特别是在三代技术引进过程中,不仅仅是引进核电如AP1000,而且还引进了AP1000相关的设计技术、设备制造技术、试验技术,特别是试验研究的基本理论等等。

这些技术的变化,对于整个核工业体系、核电制造业能力的提升,都有非常大的促进作用。所以,通过AP1000的引进,对于我们根据党中央的要求,在较高安全水平和先进技术前提下安全高效地发展核电,应该讲还是有比较大的帮助。所以AP1000也好,CAP1400也好,整个机组发展应该符合或者能够满足当前社会发展的安全需求,能够更好地满足当前安全和公众发展的要求。

推动设备、材料国产化

“关于CAP1000的设计有几个说法,国产化的AP1000、本土化的AP1000、适应中国条件和标准的AP1000等等。但总体一句,CAP1000是自主设计的AP1000,也就是里面所有的技术、将来实施过程中碰到的问题,都能够自己解决。整个国家重大专项发展平台,通过CAP1400的研发,以及我们对CAP1000整个型号开发或者是整个AP1000国产化,为将来工程问题的解决提供了非常好的基础和技术储备。”

东方早报:CAP1000是大型先进压水堆重大专项的重要组成部分,也是中国核电“三步走”战略承上启下的关键环节。那么它对满足政府“探索核电建设新模式”有怎样的帮助,特别是标准化设计这部分?

郑明光:引进AP1000,是引进美国西屋公司的设计理念,这种理念是以美国产业基础为支撑的。当然美国还考虑很多全球化的因素,包括整合世界资源,利用世界的生产能力。AP1000的设备,包括蒸汽发生器是韩国斗山生产的,其他的设备也有日本生产,还有其他国家生产的。我们引进之后,中国整个制造产业规模通过这几年的发展都有了较大提升。

中国电力发展从无到有,特别是从无到1亿千瓦,大概花了108年到109年的时间,现在我们每年都具有1亿千瓦的装机增量,所以整个国家的设备制造能力非常强。引进AP1000以后能够更好地消化自己的产能,我们的装备制造业能力可以得到更充分的发挥。而要满足中国的设备生产制造,或者要符合中国核电厂设备与制造厂之间的配合,我们必须要进行国产化的设计。

国产化的关键就在设备和材料的国产化,必须满足中国核电型号的相关要求和中国的相关标准。引进AP1000后,又发生了日本福岛核电事故,因此福岛以后相应的对策措施,肯定也要考虑。核电技术也好,工程技术也好,其认识都是在不断深化、不断提高与进步的。2011年“3·11”日本大地震后的海啸实际上是特殊的或者是超常规的自然现象,这种现象实际发生后,我们以后的评估基础都会发生变化,相对的设计基准要求也会变化。

另外,AP1000首堆建在中国,首堆到工程化其实是从理念到技术再到工程的一个不断发展和提高的过程。因此过程当中对于设计的反馈、工程建造过程中的反馈,包括安全审评过程中的反馈等等对完善提高设计、提高设计能力都是非常有帮助的。基于这五方面的因素,安全标准的因素、大宗材料及设备国产化的因素、设计经验反馈、公英制转换、福岛事故响应等等,我们形成了CAP1000的设计。

关于CAP1000的设计有几个说法,国产化的AP1000、本土化的AP1000、适应中国条件和标准的AP1000等等。但总体一句,CAP1000是自主设计的AP1000,也就是里面所有的技术、将来实施过程中碰到的问题,都能够自己解决。整个国家重大专项发展平台,通过CAP1400的研发,以及我们对CAP1000整个型号开发或者是整个AP1000国产化,为将来工程问题的解决提供了非常好的基础和技术储备。

CAP1400和AP1000在整个系统设计中由于安全系统简化,反应堆主系统设备大部分都采用了锻件,而且减少了焊缝。像压力容器,现在变四段三个焊缝,相比原来的压力容器的制造,焊缝就少多了。在役检查时间短、检修累积剂量小,便于操作或是便于在役检查的设计理念就得到了很好的体现。

相对AP1000,CAP1400还有一些安全功能的增强,从某种程度上讲主要是克服像福岛这样的特殊事故。我们当时对福岛事故也进行了分析,把AP1000放到福岛有问题吗?最后论证,如果放到福岛,经过适当调整,是毫无问题的。这里面有几点:一个是抗震,安全相关的所有设备,设计地震是0.3g,我们有两个95%——在95%的成功率、95%的可信度情况下,对于这些安全相关的进行复核,堆内构件达到了0.54-0.56个g,福岛地震最大是0.52g。像反应堆的安全壳厂房、水箱、安全壳夹层里面的导流板,达到0.9g以上。(注:0.2g在民用抗震来说是抗8级以上地震,但对于核设施抗震来说,由于设计余量很大,核设施的0.2g意味着其抗震能力要远远大于8级,0.3g则是8.5级。)所以像这些设备的抗震性能,一般的自然灾害破坏不了它,安全性能够得到很好的维持。

录入编辑:薛冬霞

netease 本文来源:东方早报 责任编辑:王晓易_NE0011
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