第三代核电:自主化市场启动在即

在刚刚结束的第二轮中美战略与经济对话中,核业界人士最为关注的成果无疑是中国国家核安全局和美国核管制委员会《关于进一步加强西屋AP1000核反应堆核安全合作备忘录》。  据知情人士透露,中国国家核安全局将引进美国核管制委员会对西屋AP1000核反应堆核安全监测的一系列标准和技术方法。  与此同时,在美国宾夕法尼亚州匹兹堡市的科蒂斯怀特公司主泵制造厂内,国家核电技术公司(以下简称“国核技”)董事长王炳华则热切地等待着实验结果:在72小时内,世界首台三代核电  AP1000主泵将完成冷态实验和热态实验,以及主泵在正常运行温度和压力下的实验。  王炳华已经意识到,包括他本人在内的中国核电界都在关注着这次实验。王炳华这次等来了实验的成功,而这是世界首台第三代核电AP1000主泵实验获得突破。  从理论到现实世界,AP1000似乎已经水到渠成。  格局微妙变化  主泵的技术突破无疑为全球支持美国西屋AP1000理论的支持者们注入了一剂强心剂:这意味着AP1000将可以大规模推广应用,这也让一直支持第三代核电技术应用的国核技拨开了外界质疑的乌云。  “本次中间实验取得成功,是我国第三代核电自主化依托项目核岛关键设备制造进程中实现的一项重大突破。”王炳华如是说。  由于国核技是一家为了引进AP1000而成立的企业,一位近距离接触王炳华的人士告诉记者,王炳华一直把AP1000主泵实验当做美国西屋AP1000技术应用最重要的一项难关。因此,他亲自前往美国观看实验。  而此前代表着最先进的第三代核电技术的AP1000只是停留在理论阶段,并没有一台AP1000主泵实际运行过,这也让AP1000技术饱受争议。  一位知情人士向记者透露,因为AP1000技术没有在任何一家核电站中实现应用,因此从中国政府决定花巨资引进该技术的同时便饱受争议。  据透露,在前两次的实验中,一些核心元件曾出现裂痕。“这次的实验,主泵采用了美国军方的屏蔽电机核电技术。”前述知情人士告诉记者,此次使用的美国军方屏蔽电机核电技术是首次从军用转为民用,该项技术在军事应用过程中曾实现了40年无维修的纪录。  “国务院曾有意向,内陆地区的核电站技术将以西屋AP1000为主,主泵实验成功将对国家发改委的决策起到重要作用,即AP1000技术是否可以大规模推广。”
一位国核技人士透露。  目前中国在建核电站普遍采用的是第三代核电技术,该技术由美国西屋公司和法国阿海珐提供,中国为此花费了131亿元。而第四代核电技术CAP1400将由中国自主研发。  目前,国核技主要引进AP1000技术,中广核则以法国阿海珐技术为主,中核以自主研发的“二代加”技术为主。据记者了解,政府高层有意让3项技术并存,并各自开发试验田,但是认为AP1000的技术理论最为先进。

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编者按/
随着石油、天然气和煤炭价格的不断攀升,一直备受争议的核能发电在国际能源结构中的地位迅速提高。我国今年通过的《核电中长期发展规划(2005~2020)》中,核电战略已经由“适当发展”向“积极发展”转变,这一政策的调整给中国核电装备制造业及相关产业带来千亿元巨大商机,吸引各路资本涌向中国,核电技术也在水涨船高的商机中更新换代。  随着AP1000在三门核电项目和海阳核电项目的落地,中国在国际上已成为三代核电技术应用方面第一个“敢吃螃蟹的人”。  中国应用三代核电技术已从“纸上谈兵”跨越到了“真枪实干”,整整走过了七年。  首吃“三代核螃蟹”  8月份,第3代核电(AP1000
PWR)技术正式“落户”三门核电项目和海阳核电项目,共4台机组被确定为我国引进AP1000技术的自主化依托项目,是世界上首批建设的AP1000机组,按计划,两个核电站的首台机组将分别于2013年8月和2014年2月并网发电。  “以AP1000世界首批工程建设为依托,三代先进核电技术在中国正从图纸变成现实,我国已经走在了世界第三代核电建设的前列。”
国家核电技术公司(以下简称“国核技”)董事长王炳华不无兴奋地表示。  据记者了解到,三门核电站一期工程一号机组是全球首个采用这一技术的核电机组。也是自2006年,国家提出发展第三代核电技术以来,首次将三代核电技术实际应用。  从2006年开始,国务院就开始正式思考中国未来的能源在哪里,中国究竟要采用什么样的核电技术,年底,一份神秘的报告上传至国务院,这份报告经历了多位专家的反复评估及国内外的现场调研而来。报告的结论是,中国要发展第三代核电技术,这项技术来自美国西屋和法国阿海珐。  核电技术的划分最早起源于美国能源部。第一代核电站是指核电由军用转为民用时的技术,20世纪50年代中期建成的核电站属于第一代。目前世界上正在运行的核电站都属于第二代。第三代核电站的概念于20世纪90年代提出,美国西屋公司的AP1000与法国德国合作的EPR,都属于第三代技术。  根据国务院审议并原则通过的《核电中长期发展规划(2005~2020)》:到2020年,中国核电装机将占电力总装机容量(约10亿千瓦)的4%,达4000万千瓦。即:中国每年将至少批准建设两个百万千瓦级核电机组,最终再建成20座核电站。这些核电站将全面采用国际最先进的第三代核电技术。  七年来路
一波三折  实际上,三代核电技术的引进遭遇颇多纠结,过程曲折。  早在2003年初,获国务院通过的一份国家计委[(计)2866]号文件,确定了要以“自主模式”为主,“积极发展核电”,并且提出了2020年实现4000万千瓦核电装机容量的目标。然而文件发布后不久,原定的“自主模式”在执行时却被“整体引进国外技术”、“统一技术路线”取代。  在上述思路的指导下,2004年9月,中国开始将三门和阳江共计4台百万千瓦的核电机组面向国际招标,要求是必须采用第三代堆型。并且由中国技术进出口总公司、中国核工业集团公司、中国广东核电集团公司组成的国家核电技术公司筹备组主导此次国际招标。  在招标初期,俄罗斯原子能出口公司,法国阿海珐以及东芝收购的西屋公司,三家外国公司都进入了核电招标的短名单。  按照中国核电高层的初衷,俄罗斯原子能出口公司的第三代核电技术是中国最先考虑的技术,“技术先进、价格低”。但是,在俄罗斯核电技术的“试验田”田湾核电站,俄罗斯的设备出现了应用故障,负责招标的国核技马上放弃了这个首选。  由于西屋公司的AP1000技术设计简单,一度成为招标的首选,但是2006年2月,日本东芝公司已经斥资54亿美元购得西屋51%的股权。这让招标小组陷入了国际关系和技术权衡的两难境地。  “这是大家没有预想到的,因为招标组成员基本都是由核电技术人员组成,对国际关系的风险缺少判断能力,因此核电招标被一拖再拖。”一知情人士透露。  “最终的幸运还是落在了西屋的身上,因为西屋的AP1000概念先进,适宜未来批量化生产”。  2006年末,国核技把核电招标结果上交到国务院,国务院很快做出答复,西屋AP1000技术最先受到首肯。这一年,中国开始启动引进3代核电技术议程。  招商银行相关人士表示:“一个新技术的产生和发展过程,必然是风险与机遇并存。由于不同的技术路线和解决方案都尚未成熟,这就对企业的研究和技术实力提出了挑战,也对银行的金融服务能力提出了挑战,作为业内领先的绿色银行,我们将不断关注核电行业的金融需求,以‘因您而变’的金融服务帮助和促进这一产业的发展。”  国内的技术追赶

备受关注的全球首台AP1000核电机组——浙江三门核电1号机组,因美国西屋公司的二级分包商在主泵质量管控方面出现问题导致交货延迟,原定于2013年发电的机组,将推迟到2015年年底并网发电。这个日期,也是中美两国在签署合同时约定的最迟发电日期。

自从AP1000引进中国之后,关于该技术在全球范围内还没有在运机组这一现实情况,社会舆论的质疑就从未间断过:就连美国人自己都没有付诸实践的技术,为何如此大胆把中国当成了“试验场”?

全球首台为什么不在美国,而在中国?

关于AP1000的引进,经历了漫长的过程。

从2003年下半年中央研究引进核电技术开始,到“核电六君子上书”力荐三代核电技术,到2004年9月“中国第三代核电技术依托项目招标”向全球发标,到2006年11月2日前任国家主席胡锦涛主持召开政治局常委会议决定成立国家核电技术公司(以下简称“国核技”)走引进消化吸收道路实现我国三代核电自主化,再到2007年5月22日国核技正式成立,AP1000所肩负的中国核电强国之梦正式启航。

尤其值得注意的是,2004年9月向全球发标到2006年11月中央政治局拍板这两年内,仅仅围绕当时的美国AP1000、法国的EPR和俄罗斯的三代核电技术的评标工作就持续了近两年。

“中技公司(记者注:中国技术进出口总公司)大厅里摆满了三家公司的投标资料……每个投标公司要提供7套材料,都是100多箱的资料,用卡车运来的。”原核工业部常务副部长、现任国核技专家委员会主任的陈肇博这样回忆。

评标认为,美国西屋公司虽然开发了三代核电技术,但由于美国已有100多座核电站、国内电力需求不足并没有开始建设三代核电站,但AP1000的技术方案已经通过美国核安全部门的严格审核。相对而言,法国的EPR当时还没有经过当地核安全部门审核。俄罗斯的三代技术相对准备不足,个别方面甚至还没有达到三代的标准。

最终,美国AP1000技术中标,据陈肇博回忆,中标的西屋公司转让的文字资料就有20吨,还包括320个软件程序和许多电子版文件,这个转让规模是我国技术引进有史以来最大的。

另有业内人士对凤凰财经记者表示,选择西屋公司的技术而没有选择法国阿海珐公司的EPR技术,还有一个原因是,法国人不同意中国在该技术基础上进行消化创新后出口,也就是说,双方没能在知识产权问题上达成共识。而中国此番引进,目的就是希望通过高起点引进消化吸收再创新,实现我国三代核电的自主化。

对于坊间关于“中国被当做试验场”的疑问,多位核电专家对记者表示,不是美国人不建AP1000,而是美国已经有了100多座核电站,对能源的需求不如中国迫切,美国已经有30年未建设核电站了。他们还对记者陈述了一个事实:法国阿海珐公司的EPR技术,全球首台机组也不是建在法国,而是建在芬兰。

全球首台AP1000核电机组能顺利发电吗?

7月17日,国核技新闻发言人、首席信息官郭宏波回应了围绕该公司的热点话题,他认为四大原因导致了全球首台AP1000型核电机组建设工期延期:

一是受日本福岛核事故影响,设计施工和设备制造放慢了进度,同时按照国家要求对项目进行了评估并验证了安全性;二是西屋连队的施工设计有较大程度的延误,设备供货及施工中的问题导致大量设计变更;三是有关设备制造出现延误,尤其是首次应用于大型商用核电机组的关键设备——屏蔽主泵在研制过程中遇到较大挑战。四是作为世界首堆,有诸多创新而无经验可循,各相关方需要适应。

据凤凰财经记者了解,其中主泵的问题是影响当前工期的主要因素。据国核技内部人士透露,美国EMD公司分包商在制造主泵叶轮部件时出现的质量管控问题,原因在于他们要求核电的每一个零部件都要求查到来源,“如果查不到来源,叶轮就要报废。”

据悉,三门核电1号机的主泵在接受包括试水实验在内的极端试验条件时,由于轴承部件表面出现了磨损,有细小裂纹,为此就要重新改进设计,重新选材并反复实验。

国核技内部人士向凤凰财经记者表示,为了安全和质量,工期延期不应该成为一个“话题”,“我们还是希望稳妥一点,我们想,不管遇到什么困难,我们还是埋头做事,把工作做好就对了。”

国核技内部人士表示,2015年首台机组并网发电没有问题。

60年免修,万一出问题怎么办?

按照美国西屋公司的承诺,三门核电1号机组的主泵设计寿命是60年,并且60年免修。但业界仍存在“到底可不可修、万一要修是否很麻烦”的疑问。

中国工程院院士阮可强在接受凤凰财经记者采访时表示,如果出现万一,要修也是可以的。“只是比较麻烦,主泵那个地方空间小。但是从60年的运行期来看,20-30年换一次,也不是什么了不起的事情,只是换的时候反应堆停运,损失一点经济效益。”

据阮可强透露,核电站的主泵修理或更换可能需要好几个月的时间。但他对美国西屋公司的技术还是表示了信心:“他们的主泵是军用转民用的,要求非常严格,如果你一定要死抠60年,也没有那么确切的证据说就保证一定没问题,因为没有经验。老百姓心里有疑问是很正常的,那我们就设想坏的情况,如果要修可不可以?我认为没有问题,损失也不是太大。”

投运后,是否会因为不断调试影响发电效率?

AP1000引进后,国内对于该技术的其安全性问题一直存在疑问。但接受凤凰财经记者采访的几位核电专家均表示,安全性不担心,担心的是投运后会因为不断调试影响发电效率。

阮可强也向记者表达了同样的观点,他表示,新技术首次运用,出现调试磨合也是很正常的现象。“比如田湾核电站,是俄罗斯的技术,因为是改进后的新技术,刚投产那阵子,也是反应堆停下来,把主泵拆开来修,大概弄了好几次,现在田湾核电运行得非常好。”

阮可强表示,尽管西屋公司是国际上很有名的公司,但是水平不管怎么高,总会有没预料到的状况发生,因此要做好“心理准备”。“比如国际上一些大公司的新产品,在销售一阵子之后发现问题要召回的情况也有,这都很正常。”

截至7月25日上午9点记者发稿时,美国西屋公司还没有对后两个问题给予回应。(胡学萃)
 

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