讓三代核電從圖紙變?yōu)楝F實(shí)

2011年1月18日,在美國華盛頓,中國國家核電技術(shù)公司與美國西屋公司決定,將雙方的戰略合作再續兩年。促使兩大公司攜手的是AP1000——西屋公司設計開(kāi)發(fā)并引以為豪的第三代核電技術(shù),而AP1000首臺機組的建設,卻是在中國。就在雙方簽約前20多天,2010年12月27日,浙江三門(mén)AP1000核電2號機組CA01模塊在核島中就位,這意味著(zhù)我國在浙江三門(mén)、山東海陽(yáng)建設的世界首批AP1000三代核電自主化依托項目4臺機組在2010年的18個(gè)里程碑節點(diǎn)全部完成,工程總體形象進(jìn)度滿(mǎn)足計劃要求。

“第三代先進(jìn)核電技術(shù)在中國正從圖紙變?yōu)楝F實(shí)。”“國家核電”董事長(cháng)王炳華這樣說(shuō)?；蛟S,只有親歷這一過(guò)程,才能體會(huì )出這句話(huà)的分量。

應勢而“生”,實(shí)現核電“換代”

成立于2007年的國家核電技術(shù)公司,可謂因第三代核電技術(shù)而“生”,肩負著(zhù)引進(jìn)這一先進(jìn)技術(shù),通過(guò)消化、吸收、再創(chuàng )新,形成中國核電技術(shù)自主品牌的重任。

眾所周知,核電與火電、水電為世界三大電力支柱,核能發(fā)電目前約占全世界發(fā)電總量的16%?？v觀(guān)世界核電發(fā)展的歷史,上世紀五六十年代建設的第一代實(shí)驗性原型核電站證明了核能發(fā)電在技術(shù)上是可行的,其后發(fā)展的第二代核電站證明了其在經(jīng)濟上是可行的。但上世紀七八十年代美國三哩島核電站和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站二代核電站發(fā)生的嚴重事故,對世界核電發(fā)展帶來(lái)消極影響。直到核電用戶(hù)要求文件出臺,把設置預防和緩解嚴重事故作為設計基準,以及能源可持續發(fā)展對環(huán)境資源的要求,使世界核電發(fā)展重獲生機。目前,國際上新建核電站,除續建和恢復建設項目外,基本不再采用二代技術(shù)。以美國AP1000以及其他有關(guān)核電技術(shù)為代表的三代核電技術(shù)正成為發(fā)展主流,同時(shí)第四代核能技術(shù)研發(fā)及各種新概念的核能技術(shù)也正在不斷涌現。

在世界大潮面前,核電技術(shù)的升級換代,對于中國來(lái)說(shuō),同樣迫在眉睫。

創(chuàng )新為“本”,勇闖技術(shù)難關(guān)

2006年,我國在第三代核電國際招標中,AP1000技術(shù)脫穎而出。AP1000采用了非能動(dòng)安全理念,在發(fā)生極限事故時(shí),可以在不需要外界電源的情況下、72小時(shí)內不用操縱員干預,有效緩解事故的后果;簡(jiǎn)化了系統,減少了設備,縮短了工期,安全性、經(jīng)濟性顯著(zhù)提升。

然而,將新的設計理念轉化為工程實(shí)踐,卻是一個(gè)巨大的挑戰。自主創(chuàng )新已成了“國家核電”解決工程建設難題的重要選擇。

AP1000非能動(dòng)安全設計理念,在世界上首次采用了鋼制安全殼。這個(gè)直徑達40米的大家伙,厚度卻只有40多毫米,其底封頭、筒體鋼板的典型特征是大尺寸、多曲率、高精度,且采用模壓一次成型技術(shù),不僅制造技術(shù)屬世界性難題,就連其吊裝就位的精度,也絕不亞于“繡花”。為此,“國家核電”組織寶鋼、鞍鋼、上海大西洋焊接材料有限公司、山東核電設備公司和中核建五公司等多家單位,分頭攻堅,攻克了諸多技術(shù)難題和工藝難關(guān),使我國成為在世界上率先掌握鋼制安全殼的材料研制、壓制成型、焊接拼裝、整體運輸吊裝等全部工藝這項新技術(shù)的國家。

在A(yíng)P1000的建設工程中,類(lèi)似的例子還有很多,中國核電建設的多項新紀錄也由此誕生——在世界上率先掌握了AP1000核島筏基大體積混凝土一次性整體澆注的工藝和技術(shù);率先掌握了模塊化建造技術(shù),使土建和設備安裝交叉作業(yè)成為現實(shí);成功突破AP1000主管道以及關(guān)鍵設備大型鍛件制造技術(shù),一舉打破國外企業(yè)在高端大型鑄鍛件市場(chǎng)的壟斷……

自主當先,贏(yíng)得四大突破

“國家核電”成立僅僅三年多,下屬科研設計企業(yè)在2010年已經(jīng)實(shí)現營(yíng)業(yè)收入68億元,利潤5.2億元,在中央科研設計企業(yè)中位居前列。但更讓“國家核電”人感到自豪的是,通過(guò)他們的努力,我國第三代核電技術(shù)在自主化的道路上實(shí)現了四個(gè)新突破:

科技創(chuàng )新的突破——“國家核電”從參與AP1000依托項目的設計,到自主完成AP1000內陸核電標準設計的初步設計,再到完成重大專(zhuān)項CAP1400示范工程概念設計,三步跨越,見(jiàn)證了我國核電研發(fā)設計能力的提升、核電技術(shù)創(chuàng )新體系的建立和完善。

工程建設的突破——AP1000“首堆”4臺機組的開(kāi)工建設,讓我國掌握了諸多世界首創(chuàng )技術(shù),實(shí)踐了一場(chǎng)三代核電“標準化設計、工廠(chǎng)化預制、模塊化施工、專(zhuān)業(yè)化管理和自主化建設”的新路子。

國產(chǎn)裝備制造的突破——AP1000的引進(jìn),令我國相關(guān)裝備制造企業(yè)不僅進(jìn)入了高端制造領(lǐng)域,由此形成的AP1000三代技術(shù)設備供應鏈體系,也將會(huì )成為未來(lái)AP1000設備全球供應鏈中的重要組成部分。

中國第三代核電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的突破——通過(guò)“國家核電”與國內核電、電力、裝備制造企業(yè)和科研院所、高等院校的廣泛合作,目前,集核電技術(shù)研發(fā)、設計、制造、建設、運營(yíng)服務(wù)為一體的三代核電產(chǎn)業(yè)鏈正在我國形成,一大批人才已經(jīng)嶄露頭角。

“以AP1000核電站建設為依托,如果能成功完成從技術(shù)到產(chǎn)品的轉換,將使我們在世界核電新一輪發(fā)展潮流中占得先機,并為開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的CAP1400核電技術(shù)奠定堅實(shí)的基礎,進(jìn)而為‘走出去’爭得主動(dòng)權。”王炳華說(shuō)。

據悉,CAP1400核電站完成了概念設計并通過(guò)國家能源局的評審,已經(jīng)轉入初步設計階段。