張慧
在AP1000機(jī)組未能投產(chǎn)的情況下,脫胎于此、功率更大的CAP1400項(xiàng)目,其未來的市場定位與前景,還有待清晰。
在2014年暑氣即將消散之際,核電主管部門終于松口,做出了兩項(xiàng)重大決定。
8月21-22日,在國家能源局和國家核安全局牽頭舉辦的“華龍一號(hào)”總體技術(shù)方案審查會(huì)議上,中核與中廣核的“華龍一號(hào)”技術(shù)方案通過了審查。
10多天后的9月2日-3日,國家核安全局召開了大型先進(jìn)壓水堆重大專項(xiàng)CAP1400示范工程初步安全分析報(bào)告審評(píng)收口會(huì),標(biāo)志著長達(dá)17個(gè)月的核安全審評(píng)工作基本結(jié)束,CAP1400安全分析報(bào)告得到國家核安全局的審評(píng)認(rèn)可。
今年以來,關(guān)于核電技術(shù)、公司的爭論不乏于耳,加上國家主管部門遲遲不予批準(zhǔn)新建項(xiàng)目,核電行業(yè)始終處于一種壓抑狀態(tài)?!斑@兩大消息終于讓業(yè)內(nèi)看到了核電啟動(dòng)的曙光。” 國家核電技術(shù)公司(以下簡稱“國核技”)一工作人員對(duì)記者感概。
由于4臺(tái)AP1000依托機(jī)組存在延期,遲遲未能投產(chǎn),國核技一直被業(yè)內(nèi)廣為質(zhì)疑而備受壓力。早在今年5月份,國核技董事長王炳華曾表示,對(duì)CAP1400在今年開工非常有信心。如今,距離2015年只剩不到100天之際,CAP1400的進(jìn)展讓其得以松一口氣。
實(shí)際上,對(duì)于國核技而言,除了跟進(jìn)AP1000依托項(xiàng)目,其眼下最希冀完成的任務(wù)是推動(dòng)CAP1400項(xiàng)目盡快落地,布局該技術(shù)的發(fā)展藍(lán)圖。
由于CAP1400才是國核技擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),如何下好CAP1400這盤棋局,將直接決定了其今后在我國核電市場中的地位。
但不得不提的是,在AP1000機(jī)組未能投產(chǎn)的情況下,脫胎于此、功率更大的CAP1400項(xiàng)目,是否具備建成投產(chǎn)的能力?不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)其還有質(zhì)疑。
漫長的準(zhǔn)備
CAP1400型壓水堆核電機(jī)組,指的是在消化、吸收、全面掌握我國引進(jìn)的第三代先進(jìn)核電AP1000非能動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電機(jī)組。
作為《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》確定的16個(gè)國家科技重大專項(xiàng)之一,其從開始研發(fā)之際,就注定備受關(guān)注。
2008年2月15日,國務(wù)院第209次常務(wù)會(huì)議上通過重大專項(xiàng)總體實(shí)施方案,并將CAP1400的研發(fā)和示范工程建設(shè)列為重大專項(xiàng)的重點(diǎn)任務(wù),由國家核電牽頭,吸收有關(guān)單位共同攻關(guān)。
為此,國家還特批了山東威海市榮成石島灣廠址,用于建設(shè)CAP1400示范核電站,擬建設(shè)2臺(tái)CAP1400型壓水堆核電機(jī)組,單機(jī)容量可達(dá)150萬千瓦。
如果建設(shè)完成,該示范工程將成為我國自主設(shè)計(jì)的單機(jī)容量最大的核電項(xiàng)目,也將有望推動(dòng)國內(nèi)核電規(guī)?;ㄔO(shè)和出口。
“早在2008年開始研發(fā)起,我們就跟核電監(jiān)管部門溝通,希望安審部門從最初就介入到CAP1400的審查工作?!眹液穗娂夹g(shù)公司科研部、重大專項(xiàng)辦公室主任范霽紅對(duì)《能源》雜志記者表示,“到如今初步安全分析報(bào)告通過審查,經(jīng)過了6年時(shí)間?!?/p>
根據(jù)國核技的介紹,跟AP1000相比,CAP1400重新設(shè)計(jì)了反應(yīng)堆和所有主設(shè)備,堆芯采用193盒高性能燃料組件,并且自主設(shè)計(jì)可抗擊大型商用飛機(jī)惡意撞擊的鋼板混凝土(SC)結(jié)構(gòu)屏蔽廠房。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)、鋼安全殼等關(guān)鍵設(shè)備也得以重新設(shè)計(jì)。
2013年3月,CAP1400示范工程的初步核安全報(bào)告審評(píng)工作啟動(dòng)。2014年1月,國家能源局終于宣布, CAP1400初步設(shè)計(jì)內(nèi)容完整,設(shè)計(jì)方案先進(jìn)、可行,總體上可靠,同意通過審查。
到2014年9月,核安全審評(píng)工作基本結(jié)束?!皻v時(shí)17個(gè)月,堪稱我國核電發(fā)展史上范圍最廣和程度最深的一次。”范霽紅說。
據(jù)了解,直接參與審評(píng)的專家學(xué)者超過260多人,經(jīng)30多次的對(duì)話、討論,共計(jì)提出并解答問題5000余個(gè),前后形成了1000多個(gè)工作單。
值得一提的是,由于CAP1400是新技術(shù),在此之前,我國核電監(jiān)管部門尚缺乏專門審查該技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和人力。為此,監(jiān)管部門還專門擴(kuò)建人員,制定了新的審查方式。
本次安全審查除以往的文件審查外,還開展了六大專項(xiàng)審查、核安全中心獨(dú)立審核計(jì)算、設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)見證和核安全中心的獨(dú)立試驗(yàn)驗(yàn)證等五大方面的核安全審查。國家核安全局還對(duì)審評(píng)中提出的19個(gè)重要問題,形成了審評(píng)技術(shù)見解,并通過核安全專家委員會(huì)的審議。
質(zhì)疑與挑戰(zhàn)
最大的質(zhì)疑來自于關(guān)鍵設(shè)備的問題。對(duì)CAP1400而言,目前最具有挑戰(zhàn)性的設(shè)備,主要為主泵、爆破閥和數(shù)字化儀控系統(tǒng)。
“AP1000的主泵由美國負(fù)責(zé)制造,他們經(jīng)驗(yàn)很豐富,但在制造過程當(dāng)中遇到了不少困難,國核技如何能保證CAP1400的關(guān)鍵設(shè)備不出問題?況且它的功率還增加不少。不少人存在這個(gè)擔(dān)心。”一不愿具名的核電人士向記者如此表述。
AP1000主泵在建設(shè)過程出現(xiàn)諸多不順,從制造階段開始,泵殼、葉輪等就出現(xiàn)問題,隨后在實(shí)驗(yàn)過程中新問題又接連再現(xiàn)。
對(duì)于此,國核技承認(rèn),確實(shí)面對(duì)這方面的壓力。范霽紅對(duì)記者解釋說,AP1000建設(shè)期間出現(xiàn)如此多的問題,國核技和相關(guān)制造企業(yè)、設(shè)計(jì)院全程參與問題的解決,實(shí)際上是非常重要的經(jīng)驗(yàn),這些問題在今后會(huì)比較容易避免。另一方面,正是因?yàn)閲鴥?nèi)的技術(shù)基礎(chǔ)較差,所以解決問題時(shí)比較謹(jǐn)慎,在時(shí)間上準(zhǔn)備比較從容,資金投入也更大,從材料、零部件開始研制的過程中,安排了較美方更多的測試驗(yàn)證和不同規(guī)模的試驗(yàn)。
據(jù)了解,當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)AP1000主泵企業(yè)EMD由于資金困難,在拿到合同款以后才真正開始制造,而國內(nèi)的研制工作也在同時(shí)就啟動(dòng)了。
實(shí)際上,為了避免CAP1400避免AP1000出現(xiàn)設(shè)備難題,國核技做了兩手準(zhǔn)備。“國核技對(duì)這些關(guān)鍵設(shè)備都安排兩到三家廠家進(jìn)行培育。”上海核工程研究設(shè)計(jì)院院長鄭明光表示。
CAP1400的主泵,原本只有沈鼓和哈電引進(jìn)美國EMD的技術(shù),采用與AP1000一樣的屏蔽式主泵。但目前的方案是,還將采用德國KSB公司的濕繞組泵技術(shù)路線。
2011年9月,國核工程有限公司與SEC-KSB簽署CAP1400濕繞組主泵訂貨合同,已于2012年3月完成了初步設(shè)計(jì)評(píng)審工作,2014年2月完成了樣機(jī)試驗(yàn)方案的評(píng)審工作。
據(jù)最新消息顯示,2014年9月3日, CAP1400示范工程濕繞組主泵樣機(jī)芯包(主泵除泵殼外的可移出部分)在完成全部電氣部分試驗(yàn)后,從德國漢堡港啟運(yùn)離港,預(yù)計(jì)將于10月中旬到達(dá)上海電氣凱士比核電泵閥有限公司(SEC-KSB),屆時(shí)將啟動(dòng)工程試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)。
“此次與德國技術(shù)談判,更為謹(jǐn)慎,要求必須做1:1的工程樣機(jī)。而且項(xiàng)目本來需要四臺(tái)主泵產(chǎn)品,但我們要求制造五臺(tái),有一臺(tái)樣機(jī)專門拿來做試驗(yàn),便于發(fā)現(xiàn)和解決問題。”范霽紅對(duì)記者稱。
業(yè)內(nèi)對(duì)于CAP1400設(shè)備的擔(dān)憂還不止在于主泵。“由于CAP1400機(jī)組采用二回路設(shè)計(jì),每一回路就需要承受70-75萬千瓦的功率,這對(duì)蒸汽發(fā)生器等配套的設(shè)備要求就非常之高?!鄙鲜龊穗娙耸肯蛴浾弑砻鳎皳?jù)我所知,國內(nèi)設(shè)備廠商還從未生產(chǎn)過功率如此之大的蒸汽發(fā)生器。
在電站FCD之前,國核技列明的29類需要在此之前制造的設(shè)備,目前已經(jīng)簽了26類,剩下3類有的是部分合同已簽,有的還在談判過程或招標(biāo)過程當(dāng)中?!斑@些設(shè)備當(dāng)中,從技術(shù)難度上說,大多數(shù)沒有大的技術(shù)難關(guān)。但并不意味著這些設(shè)備制造沒有風(fēng)險(xiǎn)?!?范霽紅坦承,因?yàn)閺倪^去核電站的經(jīng)驗(yàn)看,就算是成熟的設(shè)備在制造過程中也會(huì)出現(xiàn)諸多不符合項(xiàng)帶來的問題。
賦予的期待
據(jù)了解,在CAP1400項(xiàng)目上,國核技的投資已經(jīng)達(dá)到60多億,總計(jì)劃將投入400多億。國核技公司對(duì)于CAP1400的期待不言而喻。
在記者問及未來如何定位AP1000和CAP1400兩種技術(shù)路線時(shí),國核技方面難掩對(duì)CAP1400的推崇。
根據(jù)與西屋公司簽訂的合同,AP1000技術(shù)只能用于國內(nèi)電站建設(shè),并不能用于出口,而CAP1400則不同。其因已經(jīng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),理論上講,出口不受限制。
“CAP1400比AP1000具有更好的經(jīng)濟(jì)性、安全性,如果讓市場選擇的話,CAP1400肯定更受業(yè)主歡迎。同樣的廠址,一臺(tái)機(jī)組就多20多萬千瓦的功率,經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)。”范霽紅認(rèn)為。
按照國核技的設(shè)想,把AP1000定位于未來兩到三年國內(nèi)將采用的技術(shù),而CAP1400在完成示范項(xiàng)目后,如能進(jìn)行商業(yè)化發(fā)展,將會(huì)取代AP1000,成為其后續(xù)主力技術(shù)。
同樣對(duì)CAP1400有著期待的還有華能集團(tuán)。目前我國的核電業(yè)主公司的控股方只有中核、中廣核和中電投。但山東石島灣由于核電重大專項(xiàng)兩個(gè)示范工程出現(xiàn)了例外。
2009年12月17日,國核技和華能集團(tuán)以55%和45%比例出資設(shè)立國核示范電站有限責(zé)任公司,全面負(fù)責(zé)示范工程CAP1400和后續(xù)CAP1700的建設(shè)管理和建成后的商業(yè)運(yùn)營,但華能和國核技都不擁有核電運(yùn)營牌照。
作為五大電力之一的華能集團(tuán),多年來一直希望能夠進(jìn)入核電領(lǐng)域,但限制于未能取得核電運(yùn)營資質(zhì),不能攫取更多的核電市場份額。
由于石島灣核電示范項(xiàng)目的特殊性,為華能集團(tuán)提供了一次進(jìn)入核電的絕佳機(jī)會(huì)。不僅如此,華能更是希望通過該項(xiàng)目,能夠盡快加入核電商業(yè)電站運(yùn)營者的行列。
按照國核技與華能簽訂的協(xié)議,石島灣核電廠址共計(jì)劃建設(shè)六臺(tái)CAP1400機(jī)組,分別由兩個(gè)公司負(fù)責(zé)運(yùn)營,一個(gè)是國核示范電站有限公司,另一個(gè)是華能山東石島灣核電有限公司,分別控制3臺(tái)機(jī)組。
另一方面,CAP1400和“華龍一號(hào)”技術(shù)均被各自企業(yè)寄予厚望,認(rèn)為能夠成為今后我國核電走出去的依靠技術(shù)。
有別于CAP1400國家重大專項(xiàng)的身份,同作為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)三代核電技術(shù)的華龍一號(hào),在幾經(jīng)挫折,經(jīng)過中核、中廣核與能源局的多次博弈后,終于通過了審查。這對(duì)于CAP1400而言,無疑增加了競爭壓力。
在部分人士看來,相對(duì)于華龍一號(hào),CAP1400擁有自身短板,由于技術(shù)源自西屋公司。雖然按照簽訂合同,中方可以擁有CAP1400的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),但在燃料組件、以及關(guān)鍵設(shè)備等問題上,并不能完全擺脫外國公司對(duì)其的束縛。
國核技方面則強(qiáng)調(diào),CAP1400在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面具有更大優(yōu)勢,“不管是國內(nèi)的項(xiàng)目還是用于出口,作為代表中國形象的核電技術(shù)之一,CAP1400都有信心接受挑戰(zhàn)?!爆F(xiàn)在,他們最大的期待是石島灣項(xiàng)目能在國內(nèi)獲得開工核準(zhǔn)。