8月初,驕陽似火,位于浙江沿海的三門縣天氣潮濕悶熱,三門核電站的建設(shè)正在如火如荼地進行中,但工人的干勁、工程的速度讓人忘卻了炎熱的天氣。
這與去年3月記者在這里看到的景象完全不同,那時工程剛剛開工,1號機組核島還未澆筑第一罐混凝土。僅僅用了不到一年半的時間,三門核電站已經(jīng)初具規(guī)模。不僅如此,作為我國第三代核電的首批項目,三門和海陽兩個項目已經(jīng)按計劃順利完成23個具有里程碑意義的項目節(jié)點目標。 這樣的成果在國家核電技術(shù)公司董事長王炳華眼里還只是個開始,他心里裝著更大的藍圖:
世界首臺AP1000核電機組、我國核電自主化依托項目第一臺機組于2009年3月主體工程開工,2013年建成發(fā)電;
國產(chǎn)標準設(shè)計的首批內(nèi)陸AP1000三代核電機組到2010年底在技術(shù)上具備保障主體工程開工的條件;
我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAP1400三代核電機組將于2013年開工,2017年建成投運。
這個藍圖清晰地指明了我國三代核電引進、消化吸收、再創(chuàng)新的發(fā)展方向,我國核電建設(shè)者們在這條路上已經(jīng)努力、正在努力并將繼續(xù)努力。
核電和火電、水電一起,構(gòu)成世界三大電力支柱。核電具有安全、經(jīng)濟、清潔、可靠的特點,不僅可以滿足電力需求,對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源布局、振興裝備制造業(yè),促進高科技產(chǎn)業(yè)、保障能源安全也有十分重要的意義。
引進:
依托項目建設(shè)引進先進技術(shù)
2006年11月,我國以全面技術(shù)轉(zhuǎn)讓的方式從國外引進了第三代核電技術(shù)AP1000核電技術(shù);2007年,國家核電技術(shù)公司正式掛牌成立;2008年2月26日和7月29日,浙江三門、山東海陽兩個自主化依托項目核島負挖工程相繼提前動工。AP1000的技術(shù)引進,是我國自上世紀80年代引進30萬千瓦、60萬千瓦火電機組技術(shù)以來,再次由國家層面組織的大規(guī)模能源技術(shù)引進工作。
據(jù)上海核工程研究設(shè)計院院長鄭明光介紹,隨著世界核電技術(shù)的進步,進入21世紀以來,第三代核電技術(shù)開始流行。與第二代相比,第三代核電技術(shù)具有安全性高、經(jīng)濟性好、建設(shè)周期短、運行壽命長等特點,迅速成為世界核電發(fā)展的主流。截至2009年1月,美國在建和正在申請建造的26臺核電機組均為第三代技術(shù),法國也明確表示不再新建第二代核電站。 為了趕上世界核電發(fā)展潮流,建設(shè)更安全、更高效的核電站,我國決定引進世界先進的第三代核電技術(shù),追趕上國外核電最新成果,帶動我國核電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。
“當時,國家發(fā)改委組織了包括9名兩院院士在內(nèi)的34位核電專家就三代技術(shù)引進召開專題會議,并形成共識:AP1000技術(shù)是目前國際上相對最先進、最安全和最經(jīng)濟的核電技術(shù),選擇AP1000作為我國核電自主化項目的依托是合適的!蓖醣A說。 相對于第二代核電技術(shù),AP1000技術(shù)采取了“減法”的措施,采用“非能動”路線,利用自然界物質(zhì)固有的規(guī)律來保障安全,利用物質(zhì)的重力,流體的自然對流、擴散、蒸發(fā)、冷凝等原理在事故應急處理時冷卻反應堆廠房和帶走堆芯余熱,既大大提高了安全性,又簡化了系統(tǒng),減少了設(shè)備和部件。
2007年,我國與美國西屋聯(lián)合體簽訂第三代核電自主化依托項目4臺機組核島設(shè)計和部分關(guān)鍵設(shè)備采購及全面完整的技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同,美方轉(zhuǎn)讓AP1000設(shè)計技術(shù)、設(shè)備制造和成套技術(shù)、建造技術(shù)等,中方將擁有在引進AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上改進和開發(fā)的、輸出功率大于135萬千瓦的、大型非能動核電站的知識產(chǎn)權(quán)。
“為了搶占制高點,我們的依托項目進展很快,2007年國家核電技術(shù)公司成立,在浙江三門建設(shè)的第一臺AP1000核電站機組2009年3月就開始動工,預計2013年就能并網(wǎng)運行。這將是世界上第一座第三代AP1000核電站,比技術(shù)輸出國美國還早了兩年半!蓖醣A介紹說。
只靠引進無法真正掌握核心技術(shù)。在采訪中,國家核電技術(shù)公司董事長王炳華告訴記者,“引進并不是目的,消化吸收并加快形成自主創(chuàng)新能力才是我國發(fā)展第三代核電技術(shù)的最終目標!
為了真正掌握三代核電技術(shù)的核心,包括國家核電技術(shù)公司所屬單位在內(nèi)的首批27家技轉(zhuǎn)執(zhí)行單位通過自主創(chuàng)新、科學實踐,加緊消化吸收AP1000技術(shù),創(chuàng)造了中國核電建設(shè)多項新紀錄,不僅率先掌握了核島筏基混凝土一次性整體澆筑、鋼制安全殼成套工藝等多項三代核電設(shè)備制造、工程建設(shè)等關(guān)鍵技術(shù),同時在AP1000國產(chǎn)化標準設(shè)計能力和設(shè)備國產(chǎn)化能力等方面也取得階段性成果。
在AP1000國產(chǎn)化標準設(shè)計方面,國家核電技術(shù)公司承擔的核島設(shè)計、設(shè)備設(shè)計技術(shù)消化吸收課題取得了階段性成果,已完成內(nèi)陸核電標準設(shè)計的初步設(shè)計、初步安全分析報告、長周期設(shè)備采購技術(shù)文件,正在開展FCD前的施工圖設(shè)計,計劃于9月底完成。目前,在湖南桃花江、江西彭澤、湖北咸寧的首批3個內(nèi)陸核電項目和AP1000后續(xù)項目的工程準備工作正在有序進行中。
消化吸收:
全面提升核電產(chǎn)業(yè)水平
國家核電技術(shù)公司執(zhí)行AP1000技術(shù)引進、組織消化吸收工作進展順利,國內(nèi)核電產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)開始了與世界先進核電技術(shù)的整體性對接。目前,該公司推動設(shè)備國產(chǎn)化工作取得了突破性進展,開展的國產(chǎn)化標準設(shè)計取得了階段性成果。
在設(shè)備國產(chǎn)化方面,國家核電技術(shù)公司積極組織、協(xié)調(diào)國內(nèi)制造企業(yè)通過技術(shù)消化吸收或自主攻關(guān),扎實推進AP1000設(shè)備國產(chǎn)化工作,取得了實質(zhì)性突破和進展。除鋼制安全殼外,負責主管道研制的國內(nèi)廠家陸續(xù)突破,國產(chǎn)化目標初步實現(xiàn),并將為依托項目供貨;核島關(guān)鍵主設(shè)備已全部進入制造階段,反應堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器鍛件研制、部分關(guān)鍵材料研制等方面取得了重大進展。主泵、爆破閥、核燃料元件國產(chǎn)化工作穩(wěn)步推進。三門1號機組安注箱已完成制造并發(fā)運至現(xiàn)場。
在工程建設(shè)方面,吸收了國際先進的核電工程建設(shè)管理理念,引入并在國內(nèi)核電建設(shè)中率先應用HSE管理等先進的工程管理方法,以及安裝并實行施工管理工藝、IMS系統(tǒng)應用等,推動依托項目建設(shè),取得了明顯成效。
在運行及服務(wù)方面,AP1000核島、燃料運行和維護、自動化儀表控制等,消化吸收以及重大專項相關(guān)課題按照既定的計劃積極推進。
“在實現(xiàn)國產(chǎn)化的過程中,國家核電技術(shù)公司積極組織、協(xié)調(diào)國內(nèi)制造企業(yè)通過技術(shù)消化吸收或自主攻關(guān),搭建設(shè)備制造經(jīng)驗反饋平臺,極大提高了我國冶煉、鍛鑄件等裝備制造企業(yè)的技術(shù)水平,許多技術(shù)達到世界一流或領(lǐng)先水平,同時也提升了整個核電產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)能力和整體競爭力!蓖醣A說。
引進不是目的,而消化吸收只能保持“跟跑”狀態(tài),要實現(xiàn)超越,必須在引進消化吸收的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新,以創(chuàng)新來實現(xiàn)核電自主化發(fā)展,打造中國先進核電品牌。在引進消化吸收AP1000的過程中,我國核電自主創(chuàng)新能力不斷提高,夯實了我國核電自主化的基礎(chǔ),為發(fā)展CAP1400奠定了基礎(chǔ)。
“CAP1400核電站重大專項是國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃確定的重大專項之一,是我國建設(shè)創(chuàng)新型國家的一項標志性工程。組織開展大型先進壓水堆核電站重大專項研究,是實施國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措!蓖醣A介紹說。
在國家能源局的領(lǐng)導下,國家核電技術(shù)公司認真開展重大專項計劃和組織工作。編制、發(fā)布了重大專項二級進度計劃(A版)。完成了52項課題的可行性研究報告和預算書的編制,其中17項已獲得正式批復。編制、提交了重大專項2011年實施計劃。以國家核電技術(shù)公司為主體,其他核電企業(yè)、裝備制造企業(yè)、科研院所、高等院校等共同參與的重大專項聯(lián)合攻關(guān)體系已經(jīng)初步形成。作為重大專項的實施主體,該公司建立了自己的重大專項組織管理體系,確立了各領(lǐng)域技術(shù)負責人和學科帶頭人。
再創(chuàng)新:
打造中國先進核電品牌
在技術(shù)引進消化吸收的基礎(chǔ)上,通過再創(chuàng)新形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型先進壓水堆(CAP1400)核電技術(shù),列入我國16個重大科技專項。國家核電技術(shù)公司按照總體要求與部署,依靠政府的主導作用,發(fā)揮市場的資源配置作用,形成目標一致、分工協(xié)作、高度集成、管理有序、運轉(zhuǎn)高效的管理模式,加強行業(yè)內(nèi)外協(xié)同,推進CAP1400重大專項研發(fā)和示范工程建設(shè)前期準備工作,取得了階段性的進展。
重大專項設(shè)計和研發(fā)取得新進展。在消化吸收AP1000技術(shù)基礎(chǔ)上,根據(jù)主泵中間試驗的結(jié)果,優(yōu)化并確定了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAP1400核電的主要參數(shù)和概念設(shè)計,目前已全面啟動初步設(shè)計。開展了AP1000核島工程管理、運行維護、關(guān)鍵設(shè)備、數(shù)字化儀控、核級鋯材、主管道、690合金管、大型鍛件、超大型冷卻塔等課題的技術(shù)研究。目前,三代核電堆芯設(shè)計、非能動安全系統(tǒng)設(shè)計及試驗、核島結(jié)構(gòu)設(shè)計分析、關(guān)鍵設(shè)備分析、事故安全分析等核心技術(shù)領(lǐng)域,取得了階段性進展和實質(zhì)性突破。掌握了核燃料組件用的Zirlo鋯合金關(guān)鍵技術(shù);蒸汽發(fā)生器690合金傳熱管試制取得重大進展;AP1000核島7個大鍛件研制全部取得突破;內(nèi)陸核電專用的超大型冷卻水塔初步設(shè)計完成。
示范工程建設(shè)前期準備工作有序推進。按照規(guī)劃,將在山東榮成石島灣建設(shè)2臺CAP1400機組,一臺作為示范堆,另一臺作為標準堆。目前,已經(jīng)完成示范工程廠址勘查主體工作和總平面布置優(yōu)化設(shè)計;初步可行性研究報告已經(jīng)通過了審查;完成并上報示范工程“兩評報告”。
“隨著日前三門核電站1號機組安注箱就位,核島已經(jīng)進入主設(shè)備安裝階段,三代核電AP1000建設(shè)已經(jīng)進入關(guān)鍵時期。我們既有壓力又感興奮,但我們有信心順利完成建設(shè)任務(wù)!蓖醣A信心十足地向記者表示。
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