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2014年全国能源工作会议上,国家能源局长吴新雄提出“安全高效发展核电、适时启动核电重点项目建设”后,又引起业内人士关于能不能开建AP1000新项目的讨论。本文将分析国内已开建的4台AP1000机组的现状及存在问题,继2009年、2011年后,第3次阐述笔者这期间一贯的观点,即目前就新建AP1000机组为时仍然过早。当前工作的重中之重应是加强领导、全力以赴保证AP1000在建项目调试顺利开展。
1. 未固化的设计施工文件并不成熟
三门1号机组开工时, AP1000还只是个“概念股”,许多设计验证试验因经费困难未能开展。美国核管会(NRC)突出了一把政治,赶在中国招标不能再次延期的2005年底,匆忙批准了西屋公司递交的设计控制文件(DCD)第15版,使之形式上具备了投标资质。但这版设计文件只适用于建在中国的AP1000。直到6年后的2011年底,NRC重新修正批准了多次升版后的第19版DCD文件,美国电力企业才获准在本土建造AP1000机组。去年3月,美国两个厂址上4台机组开工后,因工程质量问题,造成工期拖延、预算大幅超支。美国国内其它拟建的AP1000项目均被业主撤销或长期搁置。在世界核电市场上,AP1000也因报价太高、首批工程业绩不佳等原因,曾多次参加国际招投标,除中国外毫无斩获。2009年4月三门开工依照的设计文件实际上并不完全符合NRC最后批准的第19版,谈不上成熟。
三门开工时,美国已经30年没有新建核电厂了。西屋公司应提供的施工图数量远远赶不上施工现场的需要,窝工等图成为常态。朝令夕改的设计,使得设计修改已逾2万份。工期拖延两年以上,已是不争的事实。业主为此需多支付数十亿贷款利息。如果按照2009年和2011年少数人的一再忽悠,真的在2011年建设一批AP1000机组,现在的损失将更加惨重。
2. AP1000总体性能有待调试与试运行实际验证
或许有人会认为,今后施工图慢慢齐全了,就不会再拖期了。遗憾的是现实并不如此简单。调试的目的是全面检验核电工程建设继设计、设备制造、建筑安装三阶段的质量,确认核电厂功能满足设计和使用要求,使得核电厂能在设计规定的运行工况下安全运行。经验证明,调试是一项头绪繁杂、耗时费力的系统工程。而AP1000机组的调试将更麻烦,因为目前发现的超大量的设计修改,只是在建安阶段发现错误后赶工修改的。谁也无法担保,这些修改在系统单独调试和多系统联调阶段不会发现新问题。
这种确实存在的风险源自于AP1000设计没有得到完全的试验验证。AP600研发期间,西屋公司曾开展过许多非能动安全试验研发工作,得到NRC的最终设计批准,但始终未能得到上工程的机会。AP1000增大单机功率,也因此产生一系列重要的非能动安全试验验证课题。由于缺乏资金支持,AP1000研发进展缓慢,主要进行了AP600原理试验的理论拓展和程序计算,许多应该在大型台架上进行的试验研究并未完成甚至一直未开展,无法提交试验结果来验证AP1000的设计计算,更不用说提出设计修改了。在NRC审批设计文件19版和美国电厂建设运行联合许可证(COL)申请时,核管会主席曾因此投了反对票。但是 NRC最终还是没有坚持必须完成所有涉及验证才能批准COL的原则,采纳了西屋公司的建议,将涉及非能动安全功能设计的台架试验及需要时的设计修改,以及大型台架的检查、测试、分析、验收标准(ITAAC)等工作,改为用中国首堆和首三堆的调试过程中的实堆测量结果替代。这样不仅省去了由西屋公司自建大型试验台架的大笔资金,而且将台架试验验证的全部风险转嫁到中国商用核电厂上。中国首批商用核电厂调试阶段的工程验证,已不再是通常理解的设计确认,而转变成为实实在在的设计开发,存在重新设计与安装返工的风险。
对西屋公司的动机,我们还可以从国核技隆重推出的林诚格先生专著——《非能动安全先进压水堆核电技术》一书中,有关电厂调试的第20章20.3.1和20.3.2等节的叙述,领略到不能更直白的表述。只是需要提请注意,2010年该书出版时,NRC尚未做决定,林先生已经出书实际上认账,至少中国的首三台机组将用于AP1000的非能动性功能设计验证与工艺检测试验。“周瑜打黄盖,一个愿打,一个愿挨”,NRC干嘛不顺水推舟呢?
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