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第三代核电技术成熟中国将建成第三代核电站

2018-11-05 09:12:50

第三代核电技术成熟 中国将建成第三代核电站

第三代核电技术AP1000已经成熟——

中国将建成的第三代核电站

“如果AP1000(第三代核电技术)核电站发生事故,周边居民无需撤离,只要在家里,吃点碘片就可以了。”

国家核电技术公司(简称国家核电)的有关专家告诉《中国经济周刊》。而在20年前,即1986年前苏联的切尔诺贝利核电站事故,不禁依然让人们“谈核色变”。

截至2008年12月,国家核电已经完成了AP1000内陆核电站的总体设计、关键系统设计、关键设备的总体设计。该公司专家委员会专家、国家环保部核安全和环境专家委员会委员郁祖盛在接受《中国经济周刊》采访时,指出:“AP1000技术是目前世界上、安全的第三代核电技术。”

该公司另一位专家、国家环保部核安全和环境专家委员会委员林诚格向《中国经济周刊》披露:“中国在浙江三门新建的AP1000核电站机组,台在2013年就能并运行。这将是世界上座第三代AP1000核电站,比美国提前了两年半。”

为此,郁祖盛感叹道:“世界在翘首看中国。在AP1000技术应用上,中国不仅个吃螃蟹,而且还次就成批量吃了4个‘螃蟹’(同期在建四座AP1000核电机组)。为什么?原因就在于AP1000技术已经很成熟。”

“国家核电”伴随“AP1000”而生

提到中国核电发展现状,不能不提到两个词:一是国家核电,二是AP1000。如果说“贾宝玉衔玉而生”的话,那么,国家核电则“衔”着“AP1000”而生。

作为年轻的央企,国家核电出身名门。从出身之日起,就站到了“央企梯队”。注册资本40亿,国务院出资24亿,占60%;其余40%由四大央企各出资10%组建而成。这四大央企分别为中国核工业集团公司、中国电力投资集团公司、中国广东核电集团有限公司和中国技术进出口总公司。

2007年5月22日,国家核电在人民大会堂举行成立仪式,时任国务院副总理曾培炎为其揭牌,并发表讲话指出,国家核电的成立是我国推进核电自主化建设的一项重要措施,也是完善我国核电建设体制机制迈出的重要一步,标志着我国核电事业的发展进入了一个新的阶段。

而国家核电的定位就是代表国家对外签约,受让第三代先进核电技术。通过消化吸收再创新形成中国核电技术品牌的主体,是实现第三代核电技术引进、工程建设和自主化发展的主要载体和研发平台。

中国正在运行的11座核电机组,均属第二代核电技术(专家也称二代堆)。2003年开始,中国处在了一个核电发展的“分水岭”。是继续沿用第二代核电技术,还是选择第三代核电技术?中央决定,要做就做,一步就踏上世界核电技术的前沿。

然而,站在巨人的肩膀上,并不意味着自己就成了巨人。再好的技术,如果不能化为己有,甚至越发展越受制于人,终也是枉然。

事实上,中国政府在确定发展核电之初,就决定要采用世界上的技术。同时,要通过引进、消化、吸收和再创新,终形成具有中国自主知识产权的大型先进压水堆核电技术。无论是在招标过程中,还是谈判过程中,都坚持做到牢牢抓住“以我为主”不放松。

中国政府从2003年起,就开始启动了第三代核电技术的招标工作。在诸多国际竞标者中,美国西屋联合体以的第三代先进压水堆核电技术(AP1000)胜出。据称,与美国西屋联合体的一系列谈判都是由国家核电(筹)来进行的。

专家介绍,中国购买美国4台先进的AP1000核电机组,美方同时转让AP1000设计技术、设备制造和成套技术、建造技术等先进的核电技术,中方将完全拥有在引进AP1000核电技术基础上改进和开发的、输出功率大于135万千瓦的、大型非能动核电站的知识产权。

终,国家核电于2007年7月24日,与美国西屋联合体正式签订了四台AP1000机组合同。目前,合同执行情况良好,技术转让工作正有序开展。林诚格相信,“经过四台机组的消化吸收,中国就能实现AP1000技术的自主化、国产化。”

AP1000“既安全、又经济”

林诚格指出,AP1000技术是全世界核电发展50年经验和智慧的结晶。

随着科学技术的迅速发展和人类社会的全面进步,进一步保障安全成了世界范围内推进核电发展的要义。没有安全保障,核电发展就走进了“死胡同”。特别是1979年美国三哩岛核电厂事故和1986年前苏联切尔诺贝利事故,让人们认识到核电安全标准必须要进一步提高。

郁祖盛向《中国经济周刊》介绍:“核电站安全目标有两个指标,一是反应堆堆芯熔化率(简称堆熔概率),二是大规模释放放射性物质的概率(简称释放概率)。如果以每核反应堆每年来计算的话,二代堆的堆熔概率为,也就是每堆每年出现万分之一的可能性;而释放概率为,也就是每堆每年有10万分之一的可能会发生核物质大规模释放。两次核电事故后,法规和标准对安全目标的要求又提高了,而AP1000的安全目标比前两者更高,具体见附表。”

核电厂设计安全目标 堆芯熔化概率 大规模释放概率

二代堆(第二代核电技术) 1×× 1××

新的核安全法律和标准(两次核电事故后) ≥1× ≥1×

AP1000(三代堆)(第三代核电技术) 5.08× 5.94×

他给举了个例子:“孩子上街,家长一般会说:‘当心路上的车。’但从来没有那个家长说:‘当心天上掉下来的陨石。’为什么?因为几率太小了。一般概率达到,工程学上就认为可以忽略不计。”

“人类的认识规律总是从简单到复杂再回到简单,核电技术的发展历程也是如此。”在接受《中国经济周刊》采访时,郁祖盛分析道:“在50年代刚开始建设核电站时,比较简单,但后来就越做越复杂。其中,日常发电的设备仅占三分之一。其他三分之二的设备都是备用于安全应急。价格昂贵,但又不能或缺。于是,核电站的安全性与经济性从来就是一对矛盾。要安全就要不惜代价,要降低成本就难以保障安全。这也是困扰核电研究人员多年之久的重要问题。”

如何大幅提升核电站安全性又能大幅降低核电站的建造成本,做到既安全、又经济?“AP1000做到了。”郁祖盛细说其中原委,“关键就在于大幅压缩闲置应急设备。美国西屋电气公司核电研究人员经过20多年研究,他们给出了完整的解决方案,那就是拿掉了应急设备中的泵。我们知道,没有泵,流体是驱动不了的,但他们采用了非能动技术,用高位水箱,靠温差、靠重力,靠气体膨胀来推动流体流动,而使得整个安全设备系统没有一台泵。整个系统就是6个大水箱,加上些管道和阀门,简洁之极,也安全之极。”

郁祖盛的兴奋之情溢于言表。“这种方案真是非常巧妙,AP1000有着技术上的先进性加上经济上的发展潜力。这代表着未来核电的发展方向。中央的这个决策非常英明。”

据林诚格介绍称,AP1000是得到美国核管会终设计批准的第三代+核电站。目前,AP1000技术已经在美国本土新建核电站计划中取得了主导地位,已有12台新建机组确定采用该项技术,而在建机组已经达到了6台。

AP1000建到“中国内陆”

迄今为止,中国所有的核电站都是建在沿海。中国能不能将核电站建在内陆?郁祖盛给举出了一个数据:“全世界430个核电站中,70%以上在内陆。前苏联的压水堆型核电站是100%,美国是75.7%。而AP1000本来就是为建在内陆而设计的。”

去年初,由于罕见的低温雨雪冰冻灾害,导致电缆被压跨、铁路运输被迫中断、火电厂缺乏燃料被迫停工,令人“触目惊心”。加之,随着我国中西部地区的经济发展和社会进步,能源供应能力和日益增长的需求之间的矛盾不断加剧,以及我国节能减排和保护环境面临的巨大压力,也促使国家下定决心在内陆地区建核电站。目前,江西、湖南、湖北等都在计划之列。

既然核电站要建在内陆,有两个问题必须要解决,一是废水排放问题,二是万一发生放射物泄露,周边居民撤离的问题。

就废水排放问题,林诚格分析认为,一是排放总量,二是排放中放射性物质含量。首先就排放总量而言,第三代AP1000要比二代堆少,其设计量非常保守,每天仅产生不超过7立方米的废水;其次,废水的放射物含量问题,“这不是技术问题,而是利益代价的问题。前苏联因为全是建在内陆,要求废水排放指标达到饮用水标准。只要肯投入,一定能符合要求,技术不存在问题。”郁祖盛坦言。

而放射物泄露问题,就涉及到一个关键设备——泵。AP1000与二代堆不同的地方就在于它采用了特殊的主泵——“屏蔽电机泵”,全密封、无泄露。

这个泵的厂家是权威的美国厂家制造,全世界。他们设计与制造屏蔽电机泵能做到60年不用任何维修。“做一台就像嫁出一个姑娘,永远不回头。”郁祖盛打趣地说:“当中方提出需要维修大纲时,美国人戏言,‘我们没有维修经验,因为从来没有维修过,也不需要维修’。”

“泵的技术能够转让,得益于中国改革开放,得益于中美两国的友好关系。”郁祖盛不无感慨。而美国专家说:“即使发生了核反应堆熔事故,我也可以保证在厂区5公里范围边界放射性含量不超标。”

据了解,美国有103个核电机组,占其总发电量的19%;法国59台机组,占80%;日本核电发电量占总电量的33.3%;韩国占28%……全球核发电量占所有发电量的17%,而我国仅占1.2%。发展核电,已是“时不我待”。

面对当前暴发的金融危机的影响,郁祖盛谈到:“中国政府4万亿投资拉动内需中,发展核电建设是应有之义。对中国核电事业来说,机遇超过危机,或者说就是千载难逢的机遇。当前对能源需求有所减少,能源行业有了难得的‘喘息之机’,我们可以抓住时机,大刀阔斧地调整能源结构,让火电放慢步伐,让核电迎头赶上。”( 胡雪琴)

关键词:

第三代核电站

,AP1000

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