从1到N:CAP1400是怎样炼成的

2018-10-16 16:59:31 《南方能源观察》本刊记者 刘文慧  点击量: 评论 (0)
2018年8月14日,CAP1400全球手推、三门核一号机组首次达到满功率运行。在过去的十余年,AP1000首堆是核电关注的重点,在其成功并网后,CAP1400示范工程成为新的焦点。

这里所说的试验,是系统试验,所谓系统,就是很多设备跟零部件构成之后所起的共同作用,系统比设备更复杂:比如非能动堆芯冷却系统,出阙门、管道、水箱等组合起来,我们需要通过试验来验证系统的可靠性,能不能达到预期效果。”一名参与关键试验的科研人员介绍。

与制造厂商参与课题形式类似,关键试验亦是“集大成者”。参与关键试验的单位为国内相关高校、实验室研究机构,相关课题亦委托给国家电投、中核集团、中广核集团等企业的研究单位。

“这些试验做下来,我个人觉得我们的能力提升很大,一些局部方面甚至超出了美国西屋公司的水平。”上述科研人员告诉eo记者。

2018年6月,“CAP1400非能动安全壳冷却系统性能研究及试验”课题顺利通过正式验收,标志着CAP1400六大关键试验课题全面通过验收。

在方案设计、试验验证之外,国内核电安全审评能力也随着核电重大专项推进而得到提升。安全审评的主要执行部门是国家核安全局,而安全审评要做到独立评审,则要求核安全监管部门全面掌握法规要求。大量试验验证和运行效能的相关试验,完善了核安全局的试验分析能力使其对系统设计中安全设计理念体现、准偏差项判断等方面都有了提升。

“国家的核安全审评从原来老型号审查到现在新型号主要审查偏差项,可以说发生了根本性变化。现在核安全局的安全审评能力比原来高多了。”熟悉核安全的专家告诉eo记者。

创新的集成

郑明光坦承,如果按照一开始毛功率1350Mwe做设计,那版本的CAP1400经济性比AP1000好点,但安全性参数肯定不如AP1000,而如今版本的安全性更优。

以安全壳为例,西屋在设计AP1000时裕量为2%,而CAP1400裕量大于10%,这增强了核电抗大飞机撞击的能力,根据网家核安全局要求,CAP1400在纵深防御上提升了抗震能力,进一步增强安全裕量。

同时,CAP1400还将严重事故融入到型号设计中。国家核安全监管部门领导曾在行业会议上分享了一个故事。巴基斯坦核电从业者曾对大亚湾核电站非常感兴趣,一个原因在于他们觉得恰希玛核电站是中国人设计的,应该不如法国的先进。但在实地考察和阅读相关文件后,巴方发现恰希玛的安全设置更为完善。

郑明光在接受eo记者釆访时也介绍了恰希玛的情况:“为什么我们研发CAP1400时能很快把严重事故的概念融入到位呢?主要是因为做了恰希玛。从秦山比较分散的布置到恰希玛比较紧凑的布置,到恰希玛二期就考虑了事故应急,是非常大的变化,是不断追求技术进步的。”

结果经济性上,CAP1400的电功率提升了将近20万千瓦以上。功率提升,意味着机组发电能力增强。国产化体系的建立也为CAP1400的经济性打下基础。由于技转目标高,CAP1400的锻件焊缝也比AP1000的少,这减少了检查频率和放射性,提高了经济性。未来随着批量化建设所带来成熟度提升,CAP1100项目建设工期、风险、不确定度均会降低,经济性将进一步提升。

“我们一直在说引进消化吸收创新,其实最好的验证就是看你能不能拿出一个自已的东西来。CAP1400能做出来,能通过审查、验证,说明真学会了。”一名非国家电投的核电企业技术研究院高管这么理解。在郑明光看来,CAP1400跟APl000既有联系又没有联系。“CAP1400是完全自主创新的型号,尽管理念上吸纳了AP1000的设计,但我们完全是独立自主开发的,所有的验证都是自己验证的,所有的设备开发都是自己研制的,某种程度来讲也是自主创新科技成果综合性的集成。”

“西屋公司是非能动的原创,是0到1,我们是1到N。从原创性来讲,他们更多,特别AP600是原创。600到1000变化不算很大,1000到1400,变化很大。效率经济性、国产化程度都提升了。”郑明光介绍,“CAP1400未来造价比AP000低,国产化程度要高。将来走出去的话各方面不会有太多障碍。”

2017年6月23日,环境保护部副部长、国家核安全局局长刘华到728院调研指导工作,高度肯定了重大专项实施十年取得的成果。刘华指出,国家核安全局对于CAP1400的审查,是我国核电发展史上范围最广和程度最深的一次,国家核安全局对CAP系列核电技术充满信心,支持示范工程和后续项目开工建设。

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责任编辑:蒋桂云

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