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深度 | 核电“十四五” 机会在何处?

北极星电力网新闻中心  来源:中国核工业  作者:李春平  2020/1/8 17:30:56  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 三代核电 华龙一号 CAP1400

北极星核电网讯:2019年,我国核电打破了三年以来的“零核准”,被业内外视为稳步重启的信号。新核准的机组采用了我国自主核电技术“华龙一号”,内外因之下可以说是很自然的选择,也令人对2020年“华龙一号”首堆的顺利建成更加满怀期待。2020年也是“十四五”的规划之年,“十四五”期间,我们对核电的期望可能并不限于国内,面对复杂多变的国际形势,如何在不确定性中积蓄“走出去”的力量?“风”“光”渐有后来居上之势,承压之下的核电如何破局?作为涉核企业,又是否还要把鸡蛋都放在核电这一个篮子里?回顾2019,展望2020乃至“十四五”,本刊围绕核电相关的诸多话题对话了中国核能行业协会专家委员会常务副主任赵成昆。

(来源:微信公众号“中国核工业”  ID;cn_industry  作者:李春平)

2035年3倍装机, “十四五”争取内陆开工

Q:2019年我国核电终于打破了三年来的“零核准”,对2020年乃至今后我国核电产业的发展,您有何预判或者期待?

赵成昆(以下简称“赵”):三年来突破“零核准”,这确实是业界的共同期望,而且盼望了很久。我国自从改革开放以来,特别是近15年以来确立了发展核电方针以后,相关企业发展非常快,能力增长得也非常快。比如说机械制造行业的几大重型设备制造厂,包括上海电气、东方电气、哈尔滨电气、一重、二重等,十几年来投入了数百亿元来提升他们的装备和加工能力;很多民营企业也在投入,有些水平很高。所以我们核电设备的国产化率可以达到85%甚至更高,总的设备成套供应能力可以达到每年8~10套。一连几年没有核电开工,这些设备制造企业就很难经营,满足核电设备加工要求的人才队伍也很难稳定。这几年甚至在设计院、核电厂等,人才外流也是值得注意的。

不管是从改善能源结构、改善环境出发,还是从核电自身的发展、能力的维持出发,业界都希望国家能制定一个平稳发展的计划。

近三年没有核准新机组,一个可能原因是除了原来引进的两个项目AP1000和EPR严重拖期,“华龙一号”也正在建,所以我想国家在技术上、特别是在安全方面可能需要观察一段时间;更主要的原因,公众对核电的接受性也是影响中央决策的一个重要方面,社会上比较有名的一些对核能持不同意见的代表人物也对核电发展产生了一定影响,涉及到对国家核安全监管机构监管有效性的一些评价,另外企业本身在这个过程中也需要在管理方面进一步提升。

最近批的福建漳州等项目是企业努力了很多年的结果。目前我国在建在运的核电装机容量已有6000多万千瓦,随着新项目的开工,2025年在运核电达到7000万千瓦,我觉得问题不大。近来国内相关研究团体针对2025~2035核电发展目标开展了讨论,多数同意2035年达到1.5亿千瓦装机的目标。从中国能源发展的需求,以及从能源结构调整、能源低碳化的角度看,这一目标是完全必要的,也是经过努力后可以做到的。

2025年7000万千瓦,离2035年1.5亿千瓦还差8000万千瓦,用10年时间来完成,就意味着每年有6~8台左右的新机组要建设。

Q:根据当前我国核电发展的形势,未来我国在内陆发展核电的可能性怎么样?

赵:从地图上看,我国现在60多台在运在建机组都是在沿海,内陆还是空白。虽然沿海的备选厂址还可以用一段时间,但是要支撑核电长远的发展规模,还存在问题。大家都知道,内陆核电厂在国际范围来讲不是个特别的问题,像美国的核电有超过60%建在内陆,法国比例更高。美国的密西西比河、法国的塞纳河上,都建了大量核电厂。从安全标准等方面,内陆与沿海也没有太大的差别。现在国家格外重视内陆的环境,那么内陆核电厂放射性废水处理后排放的标准可以提到更高,比如沿海要求的放射性活度是低于1000Bq/L,那么到内陆就低于100Bq/L。如需要可以做到基本零排放,技术上都没问题。

关于内陆核电大家可能关注的是两个问题。一个问题是从福岛核事故得到的经验反馈,福岛的海啸引起应急电源失效,堆芯余热导不出来,引发堆芯熔化,造成大量放射性外泄。那么对内陆而言,核电厂一般都靠近江河,可能担心极端条件下的洪水和水库垮坝叠加在一起。我国通过初步可行性研究的内陆厂址基本都属于“干厂址”,也即在极端气候条件、水文条件下,能够保证电厂不被水淹,也就不会发生福岛那样的情况。

第二个问题是说虽然发生严重事故的概率极低,但还是担心一旦发生,大量的放射性污水流入江河,特别是长江流域。社会上对内陆核电很关注的一点也是因为这条母亲河,核行业或者核能开发单位对此也高度重视。按目前的“华龙一号”或者AP1000技术,即使发生严重事故,释放的放射性废水也完全可以封闭在安全壳内,因为我们的安全壳容积有7万~8万立方米,而事故情况下能产生的放射性废水,不到1万立方米。不管导致严重事故发生的原因是什么,最终都因堆内热量导不出来而造成堆芯熔化。作为福岛核事故的一条重要经验反馈,只要有可靠的应急电源和水源就能导出堆内热量,避免堆芯熔化。当然反应堆运行人员的素质和技术水平也十分重要。按照美国提出的“三源保障”理论,即电源、水源、人员这三方面做好的话,不管是在沿海还是在内陆,核电站的安全都可以得到保障。我国核安全局在福岛核事故后提出的八项技术改进要求,就包括了上述内容。

内陆地区的电力供应,特别是华中地区面临压力。为了解决华中地区的电力问题,国家现在采取了特高压输电、修建蒙华铁路输运煤炭等措施。但可能还不能满足进一步发展和最终的需要。而且内陆地区有的本来环境状况就不太好,环境容量也有限,处于缺煤少电少气的局面,核电是其很好的选择。当年周恩来总理决定在上海建“728”工程,是因为当时中国的工业主要是在沿海,用电缺口主要在沿海。

假如中国的核电一开始就是建在内陆,那么发生福岛核事故以后——这一事故是由海上的问题引起的,核电今天面临的局面会是怎样的?这很难说。

我认为“十四五”期间,内陆地区的核电项目应该争取开工。特别是原来说的“两湖一江”的厂址条件比较好,满足安全要求。我去过几次,当地民众也问什么时候开工,看得出公众接受的条件也比较好,加上现在的“华龙一号”或者AP1000技术上完全能够满足要求,而且电力需求较为迫切。不然一直让这些地方做厂址保护,长期下来需要很大投入,三个厂址差不多已投入一百四五十亿元,厂址加上周围5公里的规划限制区,对当地经济发展也有一定压力。所以我想国家应该做出明确的决策。中国核能行业协会通过大量论证工作,提出推进华中地区“十四五”核电发展的建议。

内陆的核电厂址如果能用起来,可以支撑我国2035、2050,甚至更长远核电发展的厂址需求。

“华龙一号”首堆将建成,为国内外提供重要选择

Q2019年随着张国宝的逝世,行业内又有讨论其在任期间AP1000引入的问题。联系到新获批的几个机组采用了“华龙一号”技术,未来我国核电技术路线的发展和应用趋势是怎样的?

赵:“华龙一号”和AP1000各有各的特点。“华龙一号”安全系统是采用能动和非能动相结合的技术,非常先进和成熟。AP1000的设计理念比较先进,其系统简化得比较理想,设备量大为减少,调试量也相对较少,通过几个机组的运行掌握经验后,应该有发展空间。漳州项目原本选用AP1000,后来基于现实及时地调整了技术方案,选用了“华龙一号”。在目前的国际形势条件下,这是很正确的一个决定。

到2035年之前,就大型核电厂而言,我认为“华龙一号”和CAP1400将是我国核电建造的主力堆型。

我国甚至包括国际上推出更多的百万千瓦级核电型号,从目前的形势来看不是很明显。更大型的核电厂,比如说170万千瓦之类,我认为没有太大必要花大力去开发了,要“走出去”的话,电网能承受单机170万千瓦的国家我估计也不多。所以对于现有的核电堆型进一步提升安全水平、进一步优化系统来降低造价,这是我们要做的。

Q:您上面谈到了“华龙一号”的优势,它也是我国“走出去”的主力堆型,“华龙一号”的国际竞争力怎么样?

赵:现在参加国际核电市场竞争的有这么几家,美国的、法国的、日本的、韩国的、俄罗斯的、中国的,但是近十来年做得最成功的还是俄罗斯。俄罗斯的成功,首先是靠它的技术,特别是比较完善的严重事故预防和缓解的措施,完全符合三代的要求;第二,俄罗斯的装备制造能力比较强;第三,俄罗斯机组的价格和AP1000、EPR相比具有较强的竞争力。所以俄罗斯近几年在国际核电市场上已经拿到了20多个机组合同。与之对照的是,AP1000除了在中国以外,可能也就是在英国还有一些;EPR也是在英国,可能以后在欧洲一些国家还会有,但不会太多。韩国凭借举国体制,其APR1400以价格上的优势赢得了在阿联酋的4台机组,或许也是我们潜在的一个竞争对手。

要参与国际市场竞争,关键是产品要有竞争力。“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的三代核电技术,到现在为止国内外首堆工程进展顺利,有可能在2020年内投入商业运行。中国能按期建成华龙首堆并实现安全可靠运行,不仅对我国今后核电发展有利,对我国核电“走出去”也是一个很好的示范。中国出口“华龙一号”的一个期望在英国,目前正在接受英国的标准设计审查。

2020年稳扎稳打地把“华龙一号”顺利建成发电,证明其安全性、先进性,那么可能不光是对英国,更主要是对其他需要核电的发展中国家,都将提供非常重要的一种选择。

“华龙一号”出口还有一个价格上的竞争优势。像AP1000是6000~8000美元每千瓦的造价,EPR与之差不多,甚至更贵一点。俄罗斯VVER大概是4000多美元每千瓦,而“华龙一号”的价格要低一些。当然,出口的话可能还有其他一些成本,但不管怎么说,我们从技术到价格都是很有竞争力的。“华龙一号”还将在现有基础上继续加以优化,进一步提升竞争力。

中国还能够提供核工业全产业链的支持,这对一些发展中国家会有较大的吸引力,因为他们自己可能缺少燃料生产、工程技术服务等方面的能力。特别是我们的核电建造力量,我2019年11月初到了芬兰,芬兰的EPR从2005年批准到现在还没有建成,对比能看出我国工程建设管理方面的能力是非常强大的。

中国能够同时建设30台左右核电机组,这是实践证明了的。EPR跟AP1000首堆在中国的建成也是有力的例证。

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