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    中國核電:安全高效引領產業復興

    2017/10/31 15:35:08

     五年,中國運行核電機組年均增長超過20%,在建規模世界第一。
      五年,自主品牌讓中國躋身世界核電第一陣營,開始走向世界。
      五年,百萬千瓦核電機組國產化率升至85%,關鍵材料和設備打破國外壟斷。
      五年,AP1000、EPR項目在中國“成長”,正沖刺并網發電。
      過去五年,是核能界的“后福島時代”,全球核電在新興力量的推動下重拾信心。作為這股力量的主力,中國核電在短暫暫停后理性回歸,并轉危為機,以安全高效發展為目標,引領世界核電走向新一輪復興,更以開放的姿態成為合作與發展的新舞臺。
      “過去五年,尤其是‘十三五’以來,我國核電產業發展取得了舉世矚目的成績,開創了核能安全高效發展的新局面,對促進我國經濟社會發展和構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系發揮了重大支撐作用。”中國核能行業協會秘書長張廷克這樣概括。
         提振世界核電信心
      從2011年國務院做出“國四條”決定、2012年底部署核電重啟、2015年紅沿河二期核準后核電實質性重啟,再到2017年國務院批準實施《核安全與放射性污染防治“十三五”規劃及2025年遠景目標》,我國核電走過了從暫停、重啟到安全高效發展的五年。
      “日本福島核事故后,我國已對在運和在建核電機組全面完成技術改進,提高了縱深防御能力,改善了環境監測和應急控制能力,安全保障能力不斷增強。”中國核能行業協會第二屆理事會理事長張華祝公開表示。
      防御和應急保障能力的提升,進一步保障了核電安全,此外,8800萬千瓦的裝機保證了高效發展的目標。2012年發布的核電中長期發展規劃明確提出,到2020年我國核電裝機容量達到5800萬千瓦、在建達到3000萬千瓦。這個數據意味著“十三五”末,中國核電裝機規模將成為世界第二。
      來自中國核能行業協會的數據顯示,五年多來,我國共有22臺核電機組投入商運,新增裝機容量2208萬千瓦。截至目前,我國大陸在運核電機組達到36臺,裝機容量3472萬千瓦,年均增長超過20%,保持了快速發展的良好勢頭。2016年底,運行的35臺核電機組年發電量達2105.19億千瓦時,占全國總發電量的3.56%,2012-2016年核電發電量年均增長19.4%。
      在建項目方面,五年來,我國共有15臺核電機組開工建設,在建核電機組完成工程建設投資共計3022億元。截至目前,在建20臺核電機組的裝機容量達2311萬千瓦,占全球在建核電的三分之一,在建規模世界第一。
      根據國家核安全局的統計,五年來,我國在運核電機組始終保持安全穩定運行,未發生國際核事件分級表界定的2級及以上運行事件,也未對周圍環境和公眾造成不良影響,與世界核電運營者協會規定的性能指標對照,在全球400余臺運行機組中,我國在運核電機組總體處于中等偏上水平,部分機組達到世界先進水平。
      “通過科學統計每個國家的能源發展訴求,WNA(世界核協會)對核能未來發展很有信心。” WNA中國區負責人Francois Morin曾在接受本報記者采訪時表示:“中國核電的發展對世界核能的未來有很深遠的影響,甚至會改變全世界對核能的看法。”
      建造一流 制造升級
      依托三十年不間斷建設的經驗,中國核電的建造能力已世界領先。
      位于廣東的臺山核電站采用法國EPR技術建設,首臺機組2009年9月FCD,比同樣采用EPR技術的芬蘭奧爾基盧奧托核電站和法國弗拉芒維爾核電站3號機組分別晚近四年和兩年開工建設。雖然“年齡”小,但臺山核電卻成為了世界EPR核電工程的領跑者。
      據了解,從核島FCD到穹頂吊裝,臺山核電1號機組用時24個月,而奧爾基盧奧托核電站用了48個月,弗拉芒維爾核電站3號機組于2013年7月完成穹頂吊裝,臺山核電建造工期較國外在建同類型電站縮短了一半。在不到兩年的時間里,臺山核電建設做到了“從有參照核電到被別國核電參照”,創造了國外同行眼中的奇跡。
      包括臺山兩臺ERP機組在內,目前我國在建的核電機組中,三代機組達到10臺,裝機容量1310萬千瓦。在AP1000自主化依托項目四臺機組和華龍一號示范項目四臺機組的建設中,中國式學習、中國式創新和中國速度得到了充分體現。
      5月25日,華龍一號全球首堆——福清核電5號機組提前15天完成穹頂吊裝,打破世界核電“首堆必拖”魔咒。這項重大里程碑節點的提前,得益于我國核電行業在設計、設備、施工各方面的經驗積累和技術進步,體現了中國核電建設的實力。
      據了解,目前我國核電建設企業已經具備30 萬、60 萬、70萬、100 萬千瓦不同等級各個系列機組的建造能力,并已經具備AP1000、EPR 先進壓水堆的建造能力,同時形成了具有國際先進水平的核電建造管理模式。
      張廷克介紹,近年來,隨著核電規模化發展,我國核電工程建設能力得到了持續提升,成功實現了多項目、多基地同步建設。“以中國核建為代表的核電建設安裝隊伍,全面掌握了多種堆型、多種容量的核電建造技術,可以滿足同時開工30臺以上核電機組的需求,在建核電項目質量得到有效控制,在世界范圍內擁有國際一流的先進核電建設經驗和能力。”
      而在裝備制造領域,協同和創新讓裝備企業走出了“做得出展品,做不出產品”的怪圈。
      “通過消化吸收國外先進技術,大力推進自主創新,我國核電關鍵設備和材料國產化取得重大突破。”張廷克告訴記者。
      據介紹,目前,壓力容器、蒸汽發生器、主管道、控制棒驅動機構、數字化儀控等關鍵設備,以及大型鍛件、核級鋯材、690U型管、核級焊材等核心材料,基本實現自主設計自主制造。百萬千瓦級核電機組關鍵設備和材料自主化、國產化水平穩步提高,國產化率已達85%,形成了每年8套左右核電主設備制造能力。
      自主創新持續進行
      安全高效、引領發展,離不開自主創新。
      過去五年,我國實現了由二代向三代核電的技術跨越,在三代以及部分四代核電技術研發和應用方面走在世界前列,成功躋身世界核電第一陣營。
      2014年8月,我國正式推出自主三代核電品牌華龍一號,成為繼美國、法國、俄羅斯之后,又一個擁有獨立自主三代核電技術的國家。
      資料顯示,“華龍一號”共獲得743件專利和104項軟件著作權,覆蓋設計技術、專用設計軟件、燃料技術、運行維護技術等領域,而且充分依托我國目前成熟的核電裝備制造業體系,自主研制了關鍵設備和部件,首堆示范工程設備國產化率大于85%。
      此外,通過自主三代核電CAP1400的研發,我國構建起涵蓋12個關鍵技術領域的完整科學體系、形成新產品新工藝179項、申請中國專利超過2000多項,并在國內22個世界先進試驗臺架上完成 了887 個工況的獨立試驗驗證,首臺機組設備國產化率超過85%。
      在福建和廣西沿海,福清和防城港的四臺“華龍一號”機組已全面開工,工程質量、工期總體可控。而在山東石島灣,國家重大科技專項——CAP1400示范工程已經具備開工建設條件。
      除了壓水堆,我國在快堆、高溫氣冷堆、熔鹽堆、超臨界水堆、加速器驅動次臨界系統(ADS),以及核聚變研究、混合聚變堆方面目前均有不同程度進展。
      據了解,國家重大科技專項——世界首臺高溫氣冷堆商業化示范工程目前已經進入安裝調試階段。清華大學也于今年推出60萬千瓦商用高溫氣冷堆技術方案,聯合業界一同推進其產業化。
      此外,我國首座鈉冷實驗快堆已于2014年年底順利實現滿功率運行,超臨界水堆基礎技術研究已完成,熔鹽堆和ADS研究領域已形成規劃,預計2030年左右全面掌握釷基熔鹽堆系統設計技術,ADS研究也已從基礎研究向工程實施階段過渡。
      全產業鏈“走出去”
      有了自主技術,便能與核電強國同臺競技。而通過“借船出海”“拼船出海”和“造船出海”模式,中國核電加快了“走出去”步伐。
      過去五年,核電“走出去”上升為國家戰略,成為外交“新名片”,合作延伸到整個產業鏈。
      張華祝介紹,目前,我國共承建巴基斯坦核電機組6臺,其中3臺已投入運行,其中K2/K3項目已于2015、2016年先后開工,實現了華龍一號核電技術出口。“與英國、阿根廷分別簽署合作投資建設有關核電項目協議,推動華龍一號落地。與南非、土耳其、羅馬尼亞、沙特等國分別簽署有關協議,開展核電相關合作”。
      值得一提的是,華龍一號、CAP1400、高溫氣冷堆均在重點市場打開了局面。
      2016年9月,中廣核與法國電力集團簽署英國新建核電項目一攬子合作協議,與英國政府同步簽署欣克利角C核電項目相關政府性協議,并完成相關公司股權交割。隨后,華龍一號開啟英國通用設計審查,為落地英國BRB項目做準備。今年3月,中廣核再與肯尼亞核電局簽署核電培訓框架協議和保密協議,積極推進華龍一號落地非洲。
      CAP1400 目前獨立開發南非市場,國家核電已組織完成本地化調研等各項準備工作,提出的“CAP1400技術+本地化+投資+人才培養”整體解決方案得到南非高度認可。此外,國家核電與西屋公司聯合開發土耳其市場,已提交項目開發報告,三方已就開展項目前期可行性研究工作達成一致。
      今年3月,中國核建與沙特能源城簽署《沙特高溫氣冷堆項目聯合可行性研究合作協議》,雙方將進一步制定沙特高溫堆項目投資建設、知識產權合作、產業鏈本地化的系統解決方案,為沙特政府啟動高溫堆項目提供決策支持。
      作為國家名片,核電將讓世界重新認識中國創造、中國創新和中國實力。

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