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改革开放40周年 三代核电发展历程

北极星电力网新闻中心  来源:国家电投    2018/12/18 9:22:11  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 三代核电 三门核电 AP1000

北极星核电网讯:全球核能聚焦三代核电,三代核电聚焦AP1000首堆。2018年9月21日,AP1000全球首堆三门核电1号机组于投入商业运行。这是全球第一台建成的AP1000机组,也是我国第一台建成的三代核电机组。时值改革开放40周年,我国三代核电的发展,是我国综合国力提升的体现,更是改革开放40周年成果的一个缩影。

1978年,以党的十一届三中全会为标志,中国开启了改革开放的历史征程。1991年,我国大陆第一座自行设计、建造和运营管理的核电站秦山核电站投产。

1994年,改革开放后中外合作的典范工程——大亚湾核电站投产,这是大陆首座使用国外技术和资金建设的核电站,为实现中国大陆大型商用核电站发展奠定了基础。

本世纪初,随着改革开放的深入,行进在快速崛起道路上的中国,经济发展、能源电力供给不足的矛盾日益凸显,改善能源结构,核电技术的引进消化吸收和再创新技术路线势在必行。

2003年至2007年,党中央经过广泛听取意见、深入研究,通过国际招标,引进了采用世界最先进的AP1000技术建造第三代核电站。

2007年5月,随着AP1000三代核电自主化依托项目合同签字仪式在北京人民大会堂举行,我国三代核电开始扬帆远航。

项目建设——会当水击三千里

2007年7月6日,国核工程有限公司在三代核电自主化的背景下应运而生。公司肩负核电强国梦的国家使命,落实国家“高起点引进国外先进技术,通过消化、吸收、再创新,实现整个核电产业水平提升”的核电自主化战略部署,主要负责三代核电AP1000自主化依托项目三门、海阳4台机组的建设管理工作,承担国家重大专项CAP1400示范工程及后续机组的总承包建设管理。

在依托项目建设过程中,国核工程通过与西屋联队联合进行项目管理的方式,引进美国先进的项目管理技术和工具,培养国内三代核电的工程管理能力,为三代核电自主化的研发、设计、设备制造、工程管理、运行服务等多领域提供经验反馈,为我国三代核电自主化建设奠定了坚实的基础。

2009年3月29日,依托项目首台机组——三门核电1号机组核岛筏基第一罐混凝土开始浇筑。这是我国在核电工程建设中首次采用核岛筏基混凝土一次性整体浇筑的先进方式,也创造了世界上核电厂核岛筏基大体积混凝土整体连续浇筑的成功范例。标志着我国掌握了核电站核岛筏基混凝土一次性整体浇筑的先进技术,也标志着三代核电自主化依托项目工程建设全面展开。

6月,三门1号机组核岛建设迎来了另一个挑战——最大的结构模块CA20模块吊装就位。该模块高20多米,起吊重量达到968吨。它的成功就位开启了我国核电站工程建设进入模块化建造新时代的帷幕,为我国后续核电站工程大规模使用模块化建设积累了宝贵经验。

产业提升——敢教日月换新天

三代核电技术的引进,不仅是为了提高我国核电技术设计和建造水平,同时也要提高我国装备制造业的水平,让中国的设备生产厂能够造出更先进,尤其是核心设备。因此,设备国产化是我国核电自主化的重要内容。

核电装备制造是一个系统工程,大到近70米高的钢制安全壳,小到几毫米厚的核级垫片,要调动几百家制造企业通力合作。而三代核电对设备的要求要远远高于二代核电,一是使用寿命达到60年,二是可靠性和安全性增强。比如,原来二代核电设备很多是由众多组件焊接而成的,而AP1000的设备尽量整体锻造,工艺难度大大提高。很多设备的制造在国际上都没有先例,所以项目还未开工,国内制造企业就面临着一块又一块难啃的骨头。

在依托项目建设过程中,国核工程作为核岛总包方,不但承担了核岛设备的采购,同时也义不容辞地担负起了供应商帮扶的责任,带领国内企业攻克一个个设备国产化的技术难关。

在AP1000三代核电自主化依托项目上,四台机组核岛设备国产化率逐步提升,依次为31.5%、44.4%、71.8%、72%。AP1000依托项目核岛关键设备国产化供货任务全部完成(包括反应堆压力容器、主管道、稳压器、堆芯补水箱、安注箱、钢制安全壳、一体化堆顶组件、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构)。超大型锻件、核级锆材、核级电缆、690U型管、安全壳钢板、双向不锈钢板等关键材料研制成功,比原国外采购价格下降了30%到50%,填补了国内空白。

经过三代核电设备国产化努力,国核工程组织国内企业在三代核电设备设计和制造国产化与自主化方面实现了全面突破,取得了一系列填补国内空白的成果,形成三代核电机组设备国产化成套供应能力,为我国供给侧改革提供了强大助力。关键设备具备两到三家合格供应商,具备年产多台套的制造能力,产能支持后续项目批量化建设。

重大专项——无限风光在险峰

CAP1400核电技术是国家电投承担的十六项国家重大专项之一“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”的课题成果,实际发电能力可以达到155万千瓦。功率的提升,不仅仅是把设备尺寸简单放大,也要重新设计反应堆堆芯、蒸汽发生器、主泵、钢制安全壳、汽轮发电机组等关键设备。随着堆内燃料组件从157增加到193,整个系统的水力热力分布,振动等等要重新计算,安全系统容量、安全壳强度、设备支撑等等也要推倒重来,难度不亚于设计一台新机组。

同时,CAP1400的建造难度也大幅提高,如核岛筏基混凝土的浇筑量达到1.5万立方米,是AP1000的三倍,也将创下国际核电厂大体积混凝土一次性浇筑之最。另外CAP1400将在国内首次使用钢板混凝土屏蔽墙结构,这种能够抵御商用大飞机撞击的屏蔽墙,其施工技术又将成为一个新的全国首创。

CAP1400示范工程已经在山东荣成落户,底板钢筋绑扎完毕,部分安全壳组件和大型模块拼装完毕,静候开工。它的成功建设,必将为我国三代核电自主化写下更加浓重的一笔。

今年习近平总书记在首届进博会开幕式上强调:“要开放不要封闭,要合作不要对抗,要共赢不要独占。”40年改革开放,见证了我国核电行业的起步、发展和腾飞。能源建设和生态文明建设任重而道远,我们在三代核电自主化上的努力远未停止。在我国三代核电后续项目中,国核工程将继续贯彻集团发展战略,落实党中央绿色发展理念,坚持引进来和走出去并重,加强创新能力开放合作,抒写中国核电发展的新篇章,为建设美丽中国、实现核电强国梦做出新的贡献!

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