CAP1400技術為核電走出去提供強力支撐

2016/11/16 16:36:10

10月9日~13日，第23屆世界能源大會在土耳其舉行，在為期4天的展會中，國家電投參觀展臺的觀眾絡繹不絕，而國家電投使用的秘密武器，就是具有“純正中國血液”的CAP1400核電技術。
　　是什么秘訣讓CAP1400核電技術一經亮相就贏得眾多青睞？記者近日采訪了CAP1400總設計師、上海核工程研究設計院院長鄭明光，揭開CAP1400核電技術的神秘面紗。
　　■7年的追尋
　　□從二代跨越到三代
　　走進鄭明光的辦公室，不同于想像中的案卷累牘、帙卷浩繁，除了手頭正在審定的文件以及日常辦公用品，鄭明光的桌面上沒有多余的物品。
　　“在引進第三代AP1000技術的基礎上，我國200多家企事業(yè)單位兩萬多人經過7年多的消化、吸收、再創(chuàng)新，成功研發(fā)了功率更大、安全性更高的大型先進非能動核電型號——CAP1400”。鄭明光說。
　　談及CAP1400，鄭明光總有說不完的話。作為CAP1400總設計師，可能沒有人比他更了解，這7年所走過的路有多難。
　　“國產化絕不是簡單地把圖紙、文件翻譯成中文就行了，國產化是自主的設計過程，而自主創(chuàng)新則每個階段都是攻堅戰(zhàn)�！编嵜鞴飧嬖V記者。
　　自主化的成功從來都不可能一蹴而就，依靠的是整個團隊不斷思考和堅持。為形成完全獨立自主的知識產權，滿足凈功率1350MWe的要求，CAP1400在設計過程中，從核電站的總體設計、工程設計到試驗驗證、安全審評、整條產業(yè)鏈上相關的裝備制造等方方面面都意味著要接受創(chuàng)新變革所帶來的挑戰(zhàn)。
　　例如，為突破135萬千瓦凈功率出口限制條款，上海核工院在型號設計頂層方案中做了很多突破性創(chuàng)新：增大了鋼安全殼直徑，增大了主管道直徑，增加了蒸汽發(fā)生器換熱面積。
　　在自主創(chuàng)新的同時也積極進行人才培養(yǎng)，形成了以院士、設計大師、國家和上海市“千人計劃”以及國家核電“百人計劃”人才和國家核電專家、領域、學科、專業(yè)帶頭人為主的核心技術隊伍。人才隊伍總量從不到600人增長到近1500人。
　　創(chuàng)新的設計理念、創(chuàng)新的人才培養(yǎng)方法，提升的不僅僅是上海核工院的技術能力，更是整個國家的能力。
　　整整7年，上萬次的實驗終于換來技術上的突破。CAP1400核電技術研發(fā)成功，標志我國已全面掌握三代非動能核電技術。從二代到三代的技術跨越，這段曾經努力走過的路，每一步鄭明光都記憶猶新。但創(chuàng)新也沒有那么神奇，堅定去走好每一步，創(chuàng)新的工作一直在進行，努力終會有回報。
　　最終，CAP1400知識產權評審會做出結論：CAP1400擁有完全自主知識產權和出口權。
　　■不止于安全
　　□CAP1400有何過人之處？
　　對于核電而言，安全性無疑最被關注。作為我國三代核電自主化的代表堆型，CAP1400在安全方面有哪些過人之處？
　　“史上最嚴”。
　　這是形容國家核安全局對CAP1400安全評審最貼切的詞語。據鄭明光介紹，為充分確保安全性，國家核安全局（NNSA） 對CAP1400所進行的審評深度和范圍前所未有。來自業(yè)內各方面的近300位專家，對CAP1400開展了史上范圍最廣、程度最深的安全評審。
　　在安全評審期間，鄭明光帶領一批經驗豐富的研發(fā)設計人員，對NNSA提出的5377個問題進行逐一回答和澄清。歷經17個月的審查，從傳統(tǒng)的文件審查，到專項審查、獨立審核計算、試驗驗證、獨立試驗，CAP1400的安全性得到了全方位的充分驗證。
　　了解了“史上最嚴”安全評審， 就更加好奇CAP1400在安全性上有何“獨門秘籍”？
　　“CAP1400采用了非能動堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的組合設計。在不依賴外部電源的情況下，能確保極端事故條件下堆芯衰變熱有效導出，事故發(fā)生72小時內無需人工干預，72小時后具備補給能力，安全性比二代核電提高兩個量級。”鄭明光說。
　　非動能技術通俗地來講，在異常情況下，比如說地震，海嘯發(fā)生時，如果機組被損壞或者被水淹沒，能動設備會失效。而非能動技術，依靠自然機理的作用，如重力、預置力與能量、溫度差、密度差或兩者結合，可以導出堆芯的余熱。
　　CAP1400 的專設安全設施，包括非能動余熱排出系統(tǒng)、非能動安全注射系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)都是自動觸發(fā)的非能動系統(tǒng)，不依靠廠內和廠外交流動力電源及能動設備。
　　因此可以拍著胸脯講，只要是地球的引力存在，自然機理不變，非能動的可靠性就相對比較高。
　　在環(huán)境友好性方面，CAP1400同樣備受矚目。
　　在設計時充分考慮輻射防護最優(yōu)化和放射性廢物最小化原則，采用堆芯機械補償控制，減少運行過程中含硼廢液產生。采用先進“三廢”處理工藝，嚴格遵循國家最新的輻射防護標準，并在設計上考慮了適應未來發(fā)展更嚴格環(huán)保要求的接口。
　　通過合理的運行設計和運行規(guī)程、監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)、專設安全設施、嚴重事故緩解設施以及應急準備和響應5個層次，有效地保障核電廠的安全穩(wěn)定運行并使放射性物質的釋放受到控制。
　　核能本身就是清潔能源，CAP1400的誕生，可以說給核電廠又新添了一件“綠色外衣”。
　　■主打經濟牌
　　□CAP1400突破國際市場
　　我們在關注安全性的同時，也要不斷提高它的經濟性。那么CAP1400的經濟性到底有多強？
　　“0. 389元/千瓦時”。
　　“這是模擬倒推得出的CAP1400示范工程最新電價水平，這一電價由計劃的項目成本加9%利潤倒推得出�！编嵜鞴庹f。
　　鄭明光在公布這一電價水平時，記者著實被驚訝到了——作為示范堆，其模擬倒推電價水平大幅低于核電標桿電價。
　　作為當前國際上最先進的三代核電機型之一，CAP1400的經濟特性將使其在國際市場競爭中獲得巨大優(yōu)勢，這種優(yōu)勢讓核電成套技術“走出去”戰(zhàn)略變得具有無限可能。
　　這樣一款安全、經濟、綠色環(huán)保的“產品”你動心嗎？
　　偷偷告訴你，在今年G20能源部長會議期間，中土兩國能源主管部門已經簽署關于民用核能合作的諒解備忘錄。CAP1400憑借安全、經濟、環(huán)境友好等方面的領先優(yōu)勢，必將受到國際核電市場更廣泛關注。
　　“未來總是要憧憬的”鄭明光說。
　　采訪到了最后，鄭明光透露，為了實現再一次突破，CAP1700研發(fā)將在不久的將來啟動，而后續(xù)更多的是繼續(xù)提高安全的可靠性程度。
　　目前CAP1400已經站上比較高的平臺，未來尋求突破，會進一步增強它的可靠性。這一過程需要通過一段時間運行，通過批量化建設，使整個核電機組可靠性提高。因此，相信CAP1700會更加安全強大。