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第三代核电技术在中国核电发展中的作用(3)

北极星电力网技术频道    作者:张禄庆   2011/3/17 11:34:07   

第三,URD不适应新形势的政治需要

面对世界防止核不扩散的严峻形势,美国牵头和主要核电国家,从本世纪初开始酝酿开发第四代核电技术,即为满足21世纪核能需要开展研发的6种核能堆型。其主要特征应是:除了比前三代核电有更高的安全性、更好的经济性、更少的放射性废物产生量外,特别强调不易通过商用核燃料循环产生军用核材料。专家预期,第四代核电将在2035年前后投入商用。美国政府还积极推行全球核能伙伴(GNEP)计划,以谋求从根本上堵住核材料扩散的源头,确保核燃料的长期稳定供应。URD未考虑这方面的要求,从政治上落了伍。

对美国核电业主而言,早已折旧完毕的核电厂延寿,会带来可观的经济效益和可以接受的安全性。他们企望通过逐步技术改进,尽可能规避技术风险、获取最大的利润回报,这是他们并不急于建造新型反应堆核电项目的主要原因之一。所以,作为革新型第三代核电设计的AP600/AP1000在美国推销了这么多年,就是没有一家公司愿意出头吃第一只螃蟹。同时,美国核电界在推广新型反应堆时采取非常科学严谨和讲究实效的态度。尽管他们已经有了数千堆年的运行经验、轻水反应堆技术又源自于美国,美国计划要在2020年前新增核电容量3000万千瓦、到2030年新增1亿千瓦核电,使核电装机容量翻番,但仍然要在完成至少两种ALWR标准设计的首堆工程的建设,取得经验后再行推广。对于他们中途放弃研究的气冷堆和快堆,则确定了更为稳妥一些的进度,但都要在原型堆建成运行取得经验后再推广。EPRI预计,属于第四代的超高温气冷堆(VHTR)原型堆电厂2020年建成,2030年大规模推广;示范快堆将于2035年建成。原来是西屋联队成员之一的三菱公司现在和法国AREVA公司联手大力推销二代改进型机组。现在是市场经济时代,三代机组的造价与二代改进机组造价如果一直有较大差距(假设两者批量生产的优惠可以兑消),很难设想在政府不给予补助的情况,核电业主会自愿选用高价的三代产品。即使假设将来二代核电厂退役和新增核电项目全都有三代技术来补缺,也可大致估算出,2040年左右三代核电仍然在全世界核电总装机容量中难以占到优势。

三、第三代核电技术在我国的发展

我国的核电发展技术路线是在上世纪八十年代就已经确定了走压水堆道路。通过对当时引进的二代法国压水堆技术的消化吸收,取得了巨大的技术进步。我们自主实现了60万千瓦压水堆机组设计国产化,基本掌握了百万千瓦压水堆核电厂的设计能力,自主研发CNP1000和对法国M310技术的改进。但由于种种原因,我国大陆开发核电进展缓慢,”十一五”末,核电装机容量才将增至870万千瓦,也就占届时装机容量的1%左右。

招标确定引进的AP1000采用全非能动安全技术,理念先进、系统简单,的确是一种基于成熟技术的新堆型设计。我们在工作中也推动过类似研发。但是,笔者认为,基于成熟技术的新集成必须非常重视在集成过程中的耦合匹配问题。我们都还记得当年大亚湾核电厂采用了N4基于成熟技术的先进控制棒导向结构设计,造成控制棒落棒时间超限,被迫停堆大半年进行更换,又改回原来的设计。在建中的N4也全都悄悄地作了设计变更。关于技术成熟性,知名专家温鸿钧总结的核电技术成熟”三层次说”很有见地:第一层次是研发设计的成熟,第二层次是首堆工程的成熟,第三层次是市场验证的成熟。毋庸讳言,AP1000现有的成熟性属第一层次,还必须经过作为首堆工程的我国第一台商用机组建设取得经验后方可定论。

我国政府决定引进AP1000技术,肯定是在高瞻远瞩、权衡全局利弊,同时考虑了技术风险的可接受程度后作出的决策。当务之急是作为核电厂营运者和核安全责任人的业主单位必须认真履行自己的职责,牢牢掌握社会主义市场经济条件下企业经济活动的主动权,充分吸取我国多个核电引进项目技术和商务谈判的经验教训,在后援单位的支持配合下出色完成合同谈判,尽可能为将来又好又快又安全地建设第一台AP1000机组打下坚实的技术和经济基础。与此同时在组织机构、人员配置、规章制度等方面尽可能做好开工建设的各项准备。在首台机组建设取得经验后,再行建设后续三台机组。2020年前,三代核电机组乐观估计建成6-8台,核电中长期规划确定的核电建设目标的大部分还得靠我们已经基本掌握的二代改进型机组来满足。所以,我们一定要沉着应对,在建设三代核电项目的同时做好AP1000技术的消化吸收,再创新用于我国自主创新项目的研发、改进和提高,以及第四代核电技术的研发。我们深信自主研发的CNP1000经过实堆验证后,仍然会有良好的国内外应用前景。

作者简介:张禄庆,中国核工业集团公司科技委常委

来源:BJX
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