4月2日,在中國核能可持續(xù)發(fā)展論壇——2019 年春季國際高峰會議分論壇二現(xiàn)場,來自央企集團、高校及國際組織機構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)、專家圍繞“清潔能源時代的核能創(chuàng)新”介紹各自核電項目在技術(shù)研發(fā)、運營管理、工程進展等方面的情況,讓我們一起來看看各家“自畫像”。
咸春宇——華龍技術(shù)的持續(xù)改進與創(chuàng)新
“華龍一號”是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代先進壓水堆核電技術(shù),是我國在30年核電科研、設(shè)計、制造、建設(shè)和運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,采用全球最高安全標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)設(shè)計的三代核電技術(shù),設(shè)備國產(chǎn)化率接近90%,滿足全面參與國內(nèi)、國外核電市場競爭要求。
“華龍一號”具有超高安全性,它采用全球最高標(biāo)準(zhǔn)要求,滿足HAF102、URD、EUR等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求,安全水平達到三代核電技術(shù)國際先進水平;“華龍一號”的經(jīng)濟性與當(dāng)今主流機型相比有明顯競爭力,其上網(wǎng)電價與目前中國脫硫機組標(biāo)桿電價相當(dāng);先進性方面;“華龍一號”能動+非能動結(jié)合的設(shè)計理念,具有20項先進的技術(shù)特征;“華龍一號”相關(guān)工藝設(shè)計均選擇成熟工藝,立足于我國30多年來核電設(shè)計、建造和運行經(jīng)驗,具有良好的可建造性和可運行性。
未來,“華龍一號”在保證三代技術(shù)安全性指標(biāo)要求下,著力提升經(jīng)濟性,提升核電市場競爭能力。可從優(yōu)化運行參數(shù)、優(yōu)化專設(shè)安全系統(tǒng)配置、優(yōu)化應(yīng)對設(shè)計擴展工況措施、安全殼雙層改為單層、優(yōu)化電源配置等方面入手。
(咸春宇 華龍國際核電技術(shù)有限公司副總經(jīng)理兼總工程師)
傅楷德——“EPR”核電技術(shù)創(chuàng)新與展望
EPR技術(shù)是基于法國和德國的壓水堆技術(shù),得到廣泛認可,目前在法、英、中、芬蘭得到核安全機構(gòu)認可。EPR技術(shù)具有三個安全特點,分別是防飛機撞擊外殼;堆芯捕捉器;四個獨自的安全系統(tǒng)。EPR技術(shù)還具有高功率的特點,單機組為1650MW,因建造核電站的地址有限,高功率機組可以更有效利用。
廣東臺山采用EPR技術(shù),是全球第一個投入商運的核電機組,其商運代表了該技術(shù)進入成熟狀態(tài),也是中法產(chǎn)業(yè)合作成功的例子。法國Flamanville3號機組也采用EPR技術(shù),并將借鑒臺山經(jīng)驗,2018年6月已完成冷試測試,今年2月28日開始的熱功能測試也已完成,通過法國核安全局監(jiān)管,運行時間在計劃之中。英國HPC1&2號機組也采用EPR技術(shù),將為英國提供7%的電力,為英國500萬人提供電力。目前1號機組,F(xiàn)CD已完成,預(yù)計2025年開始調(diào)試,2號機組預(yù)計2026年開始調(diào)試。
(傅楷德 法國電力集團公司中國區(qū)總裁)
張作義——“高溫氣冷堆”技術(shù)特點及應(yīng)用
作為大型先進壓水堆及高溫氣冷堆重大專項,高溫氣冷堆分項總體目標(biāo)為建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的20萬千瓦級模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程。以我國已經(jīng)建成運行的10MW高溫氣冷實驗堆為基礎(chǔ),攻克高溫氣冷堆工業(yè)放大與工程實驗驗證技術(shù),高性能燃料元件批量制備技術(shù),以及開展氦氣透平直接循環(huán)發(fā)電及高溫堆制氫等技術(shù)研究,為發(fā)展第四代核電技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
高溫氣冷堆的核心設(shè)備及關(guān)鍵技術(shù)包括十大設(shè)備和系統(tǒng):核燃料元件、反應(yīng)堆壓力容器、主氦風(fēng)機、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)金屬構(gòu)件、控制棒、吸收球、燃料裝卸、氦凈化、乏燃料干式儲存。
高溫氣冷堆未來發(fā)展方向為利用安全特性提升經(jīng)濟性,利用高溫特性拓展核能的應(yīng)用領(lǐng)域。
(張作義 清華大學(xué)校務(wù)委員會副主任、清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院院長兼總工程師)
陳國才——“華龍一號”示范工程建設(shè)與展望
中國核電始終堅持自主創(chuàng)新,在吸納國內(nèi)核電30多年的工程經(jīng)驗基礎(chǔ)上,歷經(jīng)十余年研發(fā)完善了自主三代壓水堆核電技術(shù),形成“華龍一號”自主三代核電品牌,采用先進技術(shù),滿足最先進的核安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。“華龍一號”具有三大設(shè)計特征,采用177堆芯、單堆布置和雙層安全殼;應(yīng)用能動+非能動系統(tǒng)并用模式,包括二次側(cè)非能動余熱導(dǎo)出系統(tǒng)、安全殼熱量排出系統(tǒng)和堆腔注水冷卻系統(tǒng);具有更高的安全性能,具備抗震能力、抗商用大飛機撞擊能力和事故應(yīng)急能力。
福清核電5、6號機組采用“業(yè)主負責(zé)下的總承包管理模式”,兩臺機組分別于2015年5月7日、 2015年12月22日開工,目前正按62個月目標(biāo)工期順利推進?!叭A龍一號”的管理創(chuàng)新實踐表現(xiàn)為,項目管理團隊始終以“華龍大團隊”精神和“六同”理念為指引,堅持以問題為導(dǎo)向,在業(yè)主負責(zé)下的工程總承包模式下,策劃實施多項管理創(chuàng)新。
未來,“華龍一號”將進一步優(yōu)化、改進設(shè)計,提升單機功率至1200KW以上;優(yōu)化廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化工藝布置,推進設(shè)備國產(chǎn)化全面提升;推進建造模塊化施工設(shè)計。并同時提升工程管理能力,優(yōu)化設(shè)備制造和施工管理,有效縮短建設(shè)工期;大力推進施工方法和工藝創(chuàng)新;推廣三維設(shè)計和施工,實現(xiàn)精確安裝;推進敏捷管理和智能化管理;提升機組運維安全水平 。最終達到進一步降低工程造價,增加經(jīng)濟性,提高競爭力的目的。
(陳國才 中核集團福建福清核電有限公司總經(jīng)理)
毛巍——“高溫氣冷堆”核電示范工程進展與展望
高溫氣冷堆示范工程采用 “兩堆帶一機”模式,裝機容量 20萬千瓦。高溫氣冷堆示范工程于2006年2月被列為國家科技重大專項,于2012年12月開工建設(shè),計劃于2020年底并網(wǎng)發(fā)電。
歷時10余年,攻克全部核心技術(shù),以世界最大最重的壓力容器、全球首臺螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器和電磁軸承主氦風(fēng)機“三大設(shè)備”為代表,關(guān)鍵設(shè)備研制基本收官;以燃料裝卸系統(tǒng)、吸收球停堆系統(tǒng)等為代表,關(guān)鍵系統(tǒng)研發(fā)基本完成,投產(chǎn)了世界最大商業(yè)化規(guī)模的陶瓷包覆顆粒球型燃料元件生產(chǎn)線,燃料供應(yīng)得到落實。以實現(xiàn)多個世界首創(chuàng)為保障,土建工作基本完成,全面進入安裝收尾階段,調(diào)試工作全面鋪開。
高溫氣冷堆因其突出的安全特性和高溫?zé)嵩磧?yōu)勢,在中小規(guī)模核能安全高效發(fā)電、核能規(guī)模制氫等多方面擁有良好的商業(yè)化應(yīng)用前景,具有在更廣闊的范圍內(nèi)替代化石燃料、實現(xiàn)溫室氣體減排的空間和潛力。
(毛巍 華能山東石島灣核電有限公司黨委書記、總經(jīng)理)
吳放——海陽核電設(shè)備備件國產(chǎn)化的實踐與探索
海陽核電國產(chǎn)化設(shè)備經(jīng)歷了機組調(diào)試、運行的復(fù)雜考驗,在保障機組安全穩(wěn)定運行上發(fā)揮了重要作用。海陽核電商運后的設(shè)備備件本土化工作正在積極推進,支撐機組安全穩(wěn)定運行的作用逐步顯現(xiàn)。
海陽核電完善了供應(yīng)鏈,儀表閥組及核級管接頭,廠家已停產(chǎn)設(shè)備且退出核電市場,尤其是核級管接頭,一旦出現(xiàn)故障,在缺少備件的情況將影響機組安全性,目前已確定由帕克和飛托克兩個廠家替代供貨,同時價格進一步下降;縮短了供貨周期,核級電磁閥和核島內(nèi)照明燈具,廠家供貨周期都在1 年以上,采購時間長給機組運行帶來了潛在風(fēng)險,目前已完成新投產(chǎn)廠家的替代評估,供貨周期都在3個月以內(nèi);降低了運維成本,反應(yīng)堆保護系統(tǒng)響應(yīng)時間測試車工具,一些企業(yè)通過自主研發(fā),已經(jīng)完成樣機生產(chǎn),每個燃料循環(huán)雙機組可節(jié)約費用600 萬元人民幣;穩(wěn)定設(shè)備質(zhì)量,主控室大屏幕,通過本土化評估,國內(nèi)長虹、創(chuàng)維、 TCL等多家品牌均可實現(xiàn)替代。
推動設(shè)備備件本土化,保持供應(yīng)鏈完整性和可靠性,是一個持續(xù)改進提升的過程,需要相關(guān)企業(yè)的共同努力。作為海陽核電業(yè)主單位,我們將一如既往推動有關(guān)工作,并規(guī)劃了未來一段時間的安排,擬將海陽核電一期工程127類設(shè)備備件(機械44類、電氣39類、儀控44類)分四批完成本土化,并考慮逐步應(yīng)用到海陽核電3、4號機組及后續(xù)項目。
(吳放 國家電投山東核電有限公司黨委書記、董事長)
萬哈寧——芬蘭:新工程、廢物管理、安全監(jiān)管
核能是芬蘭最重要的能源之一,芬蘭的天氣非常冷,需要核能提供穩(wěn)定的發(fā)電量。
芬蘭主要有三家核電公司分別是FENNOVOLMA、FORTUM、TVO。FE公司旗下的核電項目預(yù)計2021年開工,2028年發(fā)電。TVO旗下的EPR核電項目,新技術(shù)面臨許多挑戰(zhàn),經(jīng)過工程延期的問題后,總結(jié)出了三點經(jīng)驗:一是核電規(guī)劃必須準(zhǔn)備到位才能施工,包括設(shè)計要充分、工作進度安排要具體、施工隊伍等,二是所有相關(guān)方一定要參與到項目中,把要求、條件都想清楚,三是注意供應(yīng)鏈變化帶來的挑戰(zhàn)。
廢物管理方面,芬蘭有專門的公司處理乏燃料,現(xiàn)在在準(zhǔn)備申請執(zhí)照,計劃2021年開始處理乏燃料。
安全監(jiān)管方面,芬蘭有專門的安全監(jiān)管機構(gòu),從電站初期申請到后期乏燃料處理,都要進行監(jiān)管,還負責(zé)電站輻射監(jiān)管,評估安全文化、人員授權(quán)、運行情況等等。
(萬哈寧 芬蘭核工業(yè)協(xié)會副理事長)