據(jù)報道,浙江三門核電站的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(jié)點:鋼制安全殼頂封頭(CV頂封頭)。核電業(yè)內(nèi)人士稱,頂封頭意味著該項目的核島主體結(jié)構(gòu)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(jié)點。后面剩下的節(jié)點還有屏蔽廠房建造就位、系統(tǒng)調(diào)試、首次裝料、并網(wǎng)發(fā)電、正式投入商運等。”上述人士透露。
有消息稱,三門1號機組將在2014年投入運營,這將使其成為全球第一臺投入運營的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(zhǔn)而被暫停的項目有4個,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3、4號機組,海陽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(jié)了18個月,于去年年底解凍。
根據(jù)最新消息,中國的核電中長期發(fā)展規(guī)劃已降為:2020年已運行核電機組裝機容量為5800萬千瓦,在建核電機組3000萬千瓦。在準(zhǔn)入門檻上,國務(wù)院的提法是:“新建核電機組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)”,“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)開發(fā)的先進非能動壓水堆(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(shè)計壽命60年,主要安全系統(tǒng)采用非能動設(shè)計,布置在安全殼內(nèi),安全殼為雙層結(jié)構(gòu)。
此次的CV頂封頭,通俗說,就相當(dāng)于給一個保溫瓶蓋上蓋子。不過,這個蓋子相當(dāng)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(gòu)成預(yù)應(yīng)力混凝土安全殼;鋼制安全殼則是獨立式的安全系統(tǒng)設(shè)備。AP1000與二代加壓水堆的最大區(qū)別便在于其安全系統(tǒng)上。發(fā)生緊急事故時,三代非能動機組不需要外部應(yīng)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(xiàn)象,驅(qū)動冷卻水冷卻反應(yīng)堆和安全殼,把熱量帶出去,可保障72小時內(nèi)無需人為干預(yù)。這一系統(tǒng)可避免福島核電機組因為應(yīng)急電源被沖毀,而出現(xiàn)堆芯融化的事故。
核電業(yè)內(nèi)人士稱,三門1號機組的建造具有重大意義,“作為首堆,其在將圖紙付諸實際過程中,會遭遇很多挑戰(zhàn)。采用模塊化施工,設(shè)備到現(xiàn)場吊裝時,可能會發(fā)現(xiàn)容器的尺寸在實際中有偏差,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。”目前中國在建的AP1000機組總共有四臺,分別是浙江三門的1、2號機組以及山東海陽的1、2號機組。對于后續(xù)的三門3、4號機組,海陽3、4號機組以及陸豐1、2號機組,上述知情人士稱,這些都將采用AP1000技術(shù),“具體什么時候建,要看上述依托項目的進展以及國家的政策。”
“中國不斷向前推”
CV頂封頭之后,將為AP1000后續(xù)的反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)(RCS)移交創(chuàng)造條件。值得關(guān)注的是,這一CV頂封頭的過程,還上了中央電視臺的新聞直播,29日的吊裝場面直播歷時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)展問題作出指示:采用世界先進技術(shù),統(tǒng)一技術(shù)路線,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國務(wù)院常務(wù)會議,研究引進第三代先進核電技術(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堂正式揭牌成立。
一位核電資深專家稱,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。”EPR的思路是進一步增加安全系統(tǒng)的冗余。冗余,簡而言之,就是從安全角度考慮多余的一個量,這個量是為了保障儀器、設(shè)備或某項工作在非正常情況下也能正常運轉(zhuǎn)。
而AP1000在革新安全系統(tǒng)后,則采用了做減法的法則。根據(jù)國家核電技術(shù)公司的資料,簡化非能動設(shè)計,大幅度減少了安全系統(tǒng)的設(shè)備和部件,與正在運行的電站設(shè)備相比,閥門、泵、安全級管道、電纜、抗震廠房容積分別減少了約50%、35%、80%、70%和45%。同時,采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,便于采購、運行、維護,提高經(jīng)濟性。
中國在AP1000領(lǐng)域的進展也在影響著國際核電市場的走勢。在中國建造4臺AP1000機組后,2012年2月,美國核管理委員會(NRC)宣布批準(zhǔn)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(jǐn)慎,這次批準(zhǔn)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年沒有新批任何核電機組。n>據(jù)參與AP1000建設(shè)的相關(guān)人士稱,事實上,西屋公司也已經(jīng)很久沒有做過這么大的系統(tǒng)了,因此,“很多時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(shè)計院(又稱728院)院長鄭明光此前曾表示,“AP1000在三門是全球首堆,在過程中還是碰到了相當(dāng)多的挑戰(zhàn)和困難,院里積極支持美國西屋公司開展這方面的工作。無論從設(shè)計,還是反饋、改進提高AP1000的設(shè)計在工程中的適應(yīng)性方面,728院都做出了貢獻。”
事實上,中國引入AP1000不僅僅是為了國內(nèi)市場,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(chǔ)上,通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電產(chǎn)品。自主知識產(chǎn)權(quán)意味著其將不會面臨出口方面的限制。
CAP1400是中國《國家科學(xué)和技術(shù)中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》確定的16個重大科技專項之一。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評審,可行性研究報告已編制完成。根據(jù)工作計劃,2013年1月份發(fā)布開工令,2013年4月30日澆灌第一罐混凝土(FCD),2017年投入運行。