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中國核電工業(yè)啟動48周年 國家科技重大專項CAP1400示范工程將開工

2018-02-09 16:50  瀏覽:  

再過幾天,就是《大型先進壓水堆國家科技重大專項總體實施方案》通過國務(wù)院審批整整10周年的日子。記者了解到,CAP1400 (ChinaAdvancedPassive1400)已通過國家核安全局組織的、中國核電史上范圍最廣、內(nèi)容最深的聯(lián)合安全審查,位于山東榮成的示范工程預(yù)計將于2018年開工。

圖片說明:CAP1400示范電站

上海是中國大陸地區(qū)核電的發(fā)源地。1970年,周恩來總理在聽取上海市缺電情況匯報時高瞻遠矚指示:“從長遠看,華東地區(qū)缺煤少油,要解決華東地區(qū)用電問題,需要搞核電。”作為和平利用核能的標(biāo)志,“728院”成立,重點攻關(guān)核電研發(fā)設(shè)計工作,在舉國機制之下,成就了728工程——中國大陸首座核電站秦山核電站的輝煌偉業(yè)。秦山核電站就是由上海核工院(當(dāng)時也叫728設(shè)計院)完成總體設(shè)計,大部分設(shè)備由上海的裝備制造企業(yè)負(fù)責(zé)研制。

圖片說明:秦山核電站

如果說秦山核電站建設(shè)發(fā)展的30多年,是中國核電事業(yè)從無到有、從小到大的縮影。那么上海核工院也在建院48年的歷史中創(chuàng)造了中國核電的三個“第一”:獨立自主研發(fā)設(shè)計中國大陸第一座核電站——秦山核電站,奠定了中國核電的“基石”,建立起了研發(fā)、設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)、材料、燃料、設(shè)備、審評、人才等一整套完整的建設(shè)體系;設(shè)計研發(fā)中國第一個出口核電站——巴基斯坦恰希瑪核電站,被時任國務(wù)院總理朱镕基譽為“南南合作的典范”;此外還是中國第一臺重水反應(yīng)堆——秦山三期的技術(shù)總支持單位。上海核工院也是國內(nèi)最早具有全島設(shè)計能力、擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)、并實現(xiàn)核電設(shè)計技術(shù)輸出的核電總體設(shè)計院。

圖片說明:恰?,敽穗姍C組

能擁有具有自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)世界領(lǐng)先的大型先進壓水堆核電站,一直是中國核電界幾代人的夢想。壓水堆核電廠因其安全易控、技術(shù)成熟、造價和發(fā)電成本相對較低等特點,成為目前國際上最廣泛采用的商用核電堆型,占輕水堆核電機組總數(shù)的3/4。我國核電站大多采用先進的壓水堆核電機組。

2007年,國家決定從美國西屋公司引進三代非能動先進核電技術(shù)AP1000,在浙江三門和山東海陽分別建設(shè)2臺機組。安全是核電發(fā)展的前提,和正在運行發(fā)電的第二代核電機組相比,我國第三代非能動核電站安全系統(tǒng)利用自然物理現(xiàn)象-重力、自然循環(huán)(蒸發(fā)、冷凝和密度差)以及氣體蓄能驅(qū)動流體流動,帶走堆芯余熱和安全殼的熱量,不需要外部能源,72小時內(nèi)不需要廠外應(yīng)急援助。核島廠房內(nèi)裝備有蓄水池,這樣的“大水箱”在緊急情況下能釋放出大量的水,從而達到降溫等應(yīng)急需求。

圖片說明:三門核電站

這是我國能源領(lǐng)域最完整的一次技術(shù)引進,同時以此為基礎(chǔ),也啟動了我國尋求實現(xiàn)三代核電完全自主化的道路,最終目標(biāo)是開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。2008年,大型先進壓水堆國家科技重大專項正式啟動,上海核工院作為技術(shù)主體責(zé)任方承擔(dān)了CAP1400(ChinaAdvancedPassive1400)核電型號的研發(fā)設(shè)計工作,核工院院長鄭明光擔(dān)任項目總設(shè)計師,核工院副院長兼總工程師擔(dān)任項目副總設(shè)計師。

實現(xiàn)完全的自主知識產(chǎn)權(quán),CAP1400須超過1350MW的凈功率,這是底線要求。為了突破知識產(chǎn)權(quán)以及相關(guān)限制條件,CAP1400必須在AP1000的基礎(chǔ)上,高水平、自主地全面進行型號開發(fā)、技術(shù)設(shè)計、設(shè)備研制、試驗研究與安全審評。

經(jīng)過10年攻關(guān),在核心技術(shù)方面,CAP1400型號成功研發(fā)并建成設(shè)計母機體系,具備系列化開發(fā)非能動核電站的能力,形成覆蓋熱工、燃料、物理、安全分析、水化學(xué)等三代軟件體系;在試驗驗證方面,新建和改22個試驗設(shè)施,完成了六大試驗課題的主要任務(wù),建成了一批具有世界先進水平的綜合配套試驗設(shè)施,支撐CAP1400安全審評;在設(shè)備國產(chǎn)化方面,重點解決了主設(shè)備的自主設(shè)計、材料、電纜、泵閥在內(nèi)的一系列關(guān)鍵制造技術(shù),解決了一批核電發(fā)展的迫切需求和“卡脖子”關(guān)鍵問題,推動了裝備制造業(yè)從二代跨越到了三代,促進中國核電高質(zhì)量、高水平發(fā)展。

CAP1400的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)境相容性處于三代核電的世界領(lǐng)先水平,具有強力的國際競爭力。截至2017年底,壓水堆重大專項已形成知識產(chǎn)權(quán)3492項,已獲得中國授權(quán)專利1109項(其中發(fā)明專利250項),各類標(biāo)準(zhǔn)751份,形成新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新裝置293項,新建43個試驗臺架,全面提升了核電研發(fā)、設(shè)計、制造、安全審評、試驗、標(biāo)準(zhǔn)、人才等國家能力。

CAP1400設(shè)備國產(chǎn)化率達到85%以上,壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)等主設(shè)備已全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,這是我國裝備制造業(yè)能力跨越式提升的最好證明。鄭明光說,立足CAP1400,我們已經(jīng)完整掌握了核島設(shè)計領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),初步形成了以非能動安全技術(shù)理念與先進核電工程技術(shù)為核心、以型號為驅(qū)動的自主化核電產(chǎn)品研發(fā)能力,實現(xiàn)了核電技術(shù)的跟跑到并跑。

記者了解到,CAP1400的示范電站選址位于山東威海市榮成石島灣廠址,擬建設(shè)2臺CAP1400型壓水堆核電機組,設(shè)計壽命60年,單機容量140萬千瓦。2016年2月,CAP1400示范工程初步安全分析報告,通過了國家核安全局組織的最嚴(yán)格的安全審評。審查認(rèn)為,CAP1400滿足國內(nèi)外最新核安全標(biāo)準(zhǔn),符合我國核安全規(guī)劃中“十三五”新建核電廠安全目標(biāo),可取消場外應(yīng)急。CAP1400的安全性、經(jīng)濟性和環(huán)境相容性達到三代核電的世界先進水平。目前,CAP1400示范工程在設(shè)計、項目評審、項目取證、主設(shè)備采購、施工準(zhǔn)備等方面均已具備核準(zhǔn)開工條件。

預(yù)計項目將于2018年年內(nèi)正式開工。

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