中国核电技术

关键词: 核电

中国核电技术(精选8篇)

篇1:中国核电技术

中国自主化核电技术路线图

自1984年秦山一期核电站浇灌第一罐混凝土以来,中国在核电之路上已走过了近28个年头。根据中国核电协会资料,目前中国已运行的核电机组有15台,总装机容量1256万千瓦。在建机组26台,约占全球在建机组的40%。

从建设初期的‚万国牌‛局面到敢为天下先上马三代技术,中国创造的自主化核电技术路线日渐明晰。而核电安全标准更是高起点诞生,从一开始就与国际接轨,并在开发中‚步步升级‛。发展核电作为中国能源调整的必由之路,不能受福岛事故的影响而因噎废食。休整之后,中国将在安全高效的原则下,怀揣着核电强国梦再出发。

技术路线:从万国牌到中国创造

1983年3月,以‚回龙观会议‛(即‚核电技术政策研讨会‛)的召开为标志,中国确立了以‚引进+国产化‛为主的核电技术路线。

与会的200多位各方面专家一致认为,我国发展核电应采用百万千瓦级压水堆机组,要引进、吸收国外先进成熟技术、高起点起步,通过技贸结合,逐步实现国产化,跨越式跟进国际发展趋势。

在这样的思路下,中国核电经历了‚三轮发展‛之路。‚1980年代第一轮发展中主要是引进和国产化并重;1990年代,又经历了以纯粹购买电容为目的的第二轮引进;2002年末至2003年初所确定的新一轮核电发展路线,则是直接引进国外最先进的第三代核电站技术。‛中核集团公司科技委常委张禄庆向《经济参考报》记者介绍说。

但遗憾的是,由于中国核电经营体制所限和缺少一个统一的核电设备研发机构,中核、中广核、中电投等几大经营公司各自为战,在引进技术时,选择的机型‚五花八门‛。

据了解,上世纪90年代,中国相继购买了加拿大的重水堆(秦山三期)、俄罗斯的压水堆(田湾)、法国的压水堆(岭澳—大亚湾后续项目)。而在第三轮的引进中,中核购买美国西屋公司AP1000核电站的签约墨迹未干,中广核就被批准购买了法国的EPR核电站。

核电技术‚万国牌‛的局面,给实现核电技术的标准化、系列化和国产化造成了很大的困难。为此,2007年5月22日,由国务院和中核集团、中电投、中广、中国技术进出口总公司等四家大型国有企业共同出资组建了国家核电技术公司。

据了解,国家核电技术公司将在国务院授权下,代表国家对外签约,受让第三代先进核电技术,并实施相关工程设计和项目管理,通过消化吸收再创新形成中国核电技术品牌的主体,是实现第三代核电技术引进、工程建设和自主化发展的主要载体和研发平台。

2007年3月,随着中美间两份重要协议《核岛供货合同框架协议》和《技术转让合同的框架协议》的签署,美国西屋公司和绍尔公司组成的西屋联合体在我国的第三代核电招标中正式中标,AP1000技术落户中国。

国家核电技术公司专家委员会专家汤紫德表示,AP1000安全目标比现有核电厂领先约两个数量级。在经济性方面,AP1000核岛系统设计简化,厂房建筑和设备配臵都大幅减少;其次,AP1000采用模块化设计和模块化建造技术,可有效控制、缩短建造工期;AP1000的核燃料采用简化设计和长周期换料(18至24个月),有利于减少运行维护工作量,降低运行成本。

此外,AP1000的设计寿命为60年,比二代核电的设计寿命长20年,多出20年的运行所创造的经济效益和社会效益更是相当可观。

通过三代核电技术的招标和AP1000技术分转让的实施,中国创造的具有自主知识产权的第三代技术开始浮出水面,如国家核电技术公司研究开发的CAP1400技术,在今年5月提交国家能源局评审,并开始施工图设计,按照国家批准计划,CAP1400核电站将于2013年在山东荣成石岛湾核电基地开工建设,计划于2017年建成发电。而中核的ACP1000技术,中广核的ACPR1000技术也进入了整体设计阶段。

事实上,中国国产化的努力从发展核电一开始就在进行,1984年开建的秦山核电站(一期)就是中国自行设计、建造的。‚我国核电发展历来遵循‘以我为主,中外合作’的方针。强调自主创新,设计建设运行管理自主化,设备制造国产化,科技部有专门核电重大专项,里面包括制定标准,研究一些新技术等。我国自主建设了30万千瓦,60万千瓦级核电站,并在引进技术的基础上,批量化地自主建设百万千瓦级核电站。‛中国工程院院士叶奇蓁告诉记者。

回顾当年自主研发百万千瓦核电机型的‚吃螃蟹‛之举,张禄庆记忆犹新。‚反应堆是核电厂的心脏,要自主开发的话,这块儿必须要攻下来。当时我们决定要对反应堆动手术,将其堆芯从157盒燃料组件扩大到177盒燃料组件,以增加反应堆的安全裕量。这遭到了很多人的反对,但因为在这之前秦山二期工程中,我们已经将引进的M310百万千瓦机组从三环路改为两个环路的65万千瓦机型,我们觉得自己有能力来做。‛

他所在的科研小组对堆芯方案做多种计算对比,集团公司还自筹资金1000多万元,完成了堆芯流量分配试验和堆内构件流致振动试验。‚现在这两个试验连美国的AP1000都没做,是国核技委托核动力院来做的。这种对象设计现在在中核集团的三代自主化对象中继续得到沿用。‛张禄庆说。

自主研发的过程中,我国核电发挥了后发的优势。在核电厂建造中避免了重复国外早期在设备与系统设计、材料选择等方面的失误,吸纳各种先进技术与现代核电厂运行管理经验,使得我国投运核电机组性能持续改进,运行业绩一直处于世界中值以上水平,从未发生过2级及以上事件。部分机组甚至已达到国际先进水平,有些机组名列前茅。例如,秦山第三核电厂两台机组在WANO排名中已连续多次位列第一,连续六年达到国际先进水平;1999年以来,大亚湾核电厂在法国同类型机组的安全业绩挑战赛中,获得27项次第一名。

除此之外,我国核电设备制造厂还具有世界上最先进的生产和测试装备,其间,开发或引进了先进的制造技术,采用最新的标准规范,以确保生产设备的性能和质量。

‚世界上共有8台三代压水堆核电站在建设,其中6台在中国建设,可见经过一定时间的努力,我国核电将处于国际领先地位。‛叶奇蓁对于中国未来核电技术的发展充满了信心。

而且,自主设计的核电站在经济性上也有很大优势。据悉,在美国,已经向核管理委员会提出申请的三个AP1000核电站,‚比投资‛(平均每千瓦投资)的预算均在4300美元以上。与昂贵的外国第三代核电站相比,自主设计的秦山二期核电站是每千瓦1360美元;采用四台CRP1000机组的辽宁红沿河核电站,总预算投资493亿元人民币,按2008年8月的汇率折合每千瓦1662美元。

‚中国具有发展核电的自主技术能力基础,中国核电发展的康庄大道只能是自主路线。‛北京大学政府管理学院企业与政府研究所所长路风如是判断。

安全标准:从高起点到步步升级

从1957年美国希平港核电站建成开始,核电安全的达摩克利斯之剑就一直悬在人类社会头上。国际原子能机构前总干事穆罕默德〃巴拉迪曾用‚悬崖边的核能‛来形容核电业的发展,核电安全无小事,一旦发生事故,可能就是毁灭性的。

在‚安全至上‛的理念下,中国核电安全标准高起点诞生。‚我国的核安全标准与国际接轨,可以说,是当前最先进的,比美国还要高。‛叶奇蓁说。

据了解,1984年10月,国务院批准成立国家核安全局作为独立行使核电安全监管的国家机构。随后,陆续颁布了《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》及相应的核安全法规、导则等文件。这些法规文件以国际原子能机构的相关法规为蓝本,并借鉴了核电先进国家的经验,使得我国核安全监管一开始就与国际接轨。

而且安全标准在发展中‚步步升级‛。如,2004年对核电设计与运行经验安全要求(HAF102)又进行了修改,其中具体的堆芯熔化概率和大量放射性释放的概率比美国的相应值要高出一个量级,也是世界最高的要求了。这些要求均已在我国核电厂设计中得到了实施。

‚我国在选择核电厂址的时候,都要避开火山、地震多发和高发区,避开地质断裂带和人口稠密区,而且核电厂要坐落在完好坚实的基岩上,不像国外可以在软地基上建设。此外,抗震标准都是以当地万年一遇的最大地震来设定的,在防洪和防水淹设计标准上,会根据海啸、最大风暴潮、最大降雨量、最大台风等综合因素,按照千年一遇标准设立一个最高洪水位,而厂坪要高于洪水位,还预留了波浪的余量,这样的核电厂称之为干厂,日本的是湿厂,即低于洪水位。‛

作为秦山核电站二期的总设计师,叶奇蓁向记者详细介绍了我国核电厂设计的具体标准。据了解,秦山核电站最高洪水位有9米,而厂坪标高有11米。同时,还设计了1米2到1米5高的一个挡浪墙,进一步降低洪水位。

此外,从内部设计来看核电站有三道安全屏障。第一道安全屏障是一层优质锆合金核燃料包壳,再往外就是防止燃料元件包壳破漏扩散的压力壳,最外面还有一个由钢筋混凝土造成的,将反应堆、稳压罐、循环泵、蒸汽发生器都装入其中的‚大容器‛———安全壳。

‚压力壳设计标准是可以承受150个大气压的压力,在我们试验的时候其实可承受压力能达到210个大气压。‛叶奇蓁告诉记者,现在正在设计的核电站,又增加一层安全壳,作为抵御外部极端事件(如大型商用飞机撞击)和防止放射性物质外泄的最后一道屏障。‚两个安全壳之间抽负压,一旦有泄漏,就可以将里面的气体抽出去,经过过滤净化后排放。‛

与此同时,在电源的设计上能动与非能动相结合。‚在我国目前采用的第三代核能技术中,反应堆上方有一个无需外接电源的大水池,在能动电源发生意外不能运转时,它会为核反应堆冷却降温,避免事故发生。‛ 除了高标准,核电安全的保障还在于参与建设、运行和管理的人员对于安全的高度重视。1990年,时任武汉核动力运行研究所任副所长的张禄庆,带队承担了大亚湾核电厂1号机组的蒸汽发生器役前检查工作。事前他们采购了美国最先进的涡流检查设备,组织检查和分析人员赴美培训,并得到美国专家的现场支持服务,对检查做了充分准备。检查中发现有几根传热管存在检查探头不能通过的现象。但法国供货方坚持他们对所有传热管均作了100%检查,不存在任何问题。张禄庆他们又利用刚刚采购来的内窥镜对这几根管进行录像检查,事实证明这几根管内存在大量夹渣。

‚当天下午1点多作完检查后,2点多来了一屋子的法国人看录像,看完之后都哑口无声了。后来他们承认了错误,对这几根管子做了堵管处理。如果这个问题检查不出来,将来运行的时候出现堵管、破管,就会影响到核电站的安全。‛现在张禄庆想起来还有些后怕。他强调在核电厂的设备制造过程,必须真正严格地执行质量保障计划,不严格执行,无论是中国或外国都会出现这样的问题。

福岛事故之后,中国立即组织核安全相关数十名院士、专家组成检查团,照国际原子能机构颁布的最新安全标准,对投运和在建的核电厂防洪抗震能力、严重事故预防和缓解、环境监测和应急体系有效性等11个领域进行综合检查。检查结果显示,总体上讲,我国核设施安全有保障,发生类似福岛核事故的可能性极低,但是在应对极端自然灾害事件时也存在一些薄弱环节。针对检查中发现的问题,报告确定了16项改进措施,并根据安全改进的重要性和可行性,制定了短、中、长期计划。目前部分安全改进工作已启动实施。

国家能源局也于今年2月份全面启动在运在建核电站应对超设计基准事故安全技术研发计划。首批设立项目共计13项,力求将福岛核事故的经验反馈转化为能够切实提高我国核电机组安全性和极端灾害抵抗能力的先进核电安全技术。

而在5月底国务院通过的《核安全与放射性污染防治‚十二五‛规划及2020年远景目标》中,对核电厂的抗震抗洪能力、可靠电源的供给能力、事故预防和缓解能力、环境检测能力等都有更高的要求。

‚福岛事故之后,各国在安全性方面都会提高标准和要求。中国将安全标准中有些具体的参数提高,比如抗地震级别,严重事故预防环节的考虑,能源工程的问题。而内陆的核电站在选址标准上将更为严格,要考虑到内陆的江河湖泊水库还有人口密度。‛原中国驻国际原子能机构代表团团长、中国核学会顾问俞卓平在接受记者采访时表示。

他认为,核电站的事故其实很少,损失也不多,但是公众非常关心。究其原因,引用核电界一句著名的说法,‚在一个地方的核事故就是任何一个地方的核事故‛。但是,‚总的来说,核电还是很安全的。‛俞卓平总结。

发展核电:能源战略的必由之路

日本地震、海啸引发的福岛核电站事故,再一次将核电的安全问题推到台前,也因此引发了该不该发展核电的大讨论,世界各国也纷纷重新审视本国的核电发展战略。

意大利和瑞士先后宣布将全面放弃核电,比利时决定在2015年关闭两座核电机组,德国预计在2022年关闭所有核电站。而美国在观望之后,正式宣布新建新的核电站,政府担保业主80亿美元开始建设沃特电站,2台AP1000的核电机组。紧接着,英国政府决定要在2050年之内重新建设22座反应堆,以替代目前正在运行的20个反应堆。

一边是核电重启,一边是核电关闭,中国该选择什么样的核电发展路径?‚我们应该从事故中吸取教训,改进和进一步提高核电安全水平,使核电重新复苏,而不会‘因噎废食’‛。张禄庆给出了这样的答案。

这也是众多专家的共识。叶奇蓁指出,核电是安全的,福岛的教训应成为建设更安全核电的动力和契机,而不应是让核电止步的‚红灯‛。德国对核电历来有二派意见,近二十年来没有建设核电,而且也是决定在2022年底前分阶段关闭所有17座核电站,以近11年的时间作为缓冲期。意大利没有核电,弃核只是作秀;而俄罗斯从未停止过核电建设,今年初还在加里宁格勒兴建核电站用于对欧洲供电。

更值得注意是,作为仅次于美国和法国的世界第三大核能应用大国,日本大约30%的电力依赖于核能发电,如果日本放弃核电,那么日本每年将多花340亿美元用于能源进口,当前,暂停核能发电导致日本各地出现不同程度的‚电荒‛。夏季用电高峰来临让日本的电力缺口越来越大。7月5日,日本大饭核电站3号机组反应堆开始恢复输电,这标志着日本维持了两个月的零核电时代正式宣告结束。

‚中国能源贫乏,以煤为主的能源结构给环境带来大量问题。要保障能源的安全,改变能源结构,发展清洁能源,包括核电,是必由之路。‛叶奇蓁表示。

据了解,目前中国拥有探明储量的石油33亿吨,约占世界的2.3%;天然气1.37万亿立方米,约占世界总量的0.9%;煤炭储量则相对丰富,现在探明储量1145亿吨,约占世界的11.6%。

但这样的能源结构对中国来说,却不一定是个好消息。由于煤炭储量丰富,中国不得不过多地依赖煤炭发电,给环境带来了巨大的压力。一项数据显示,每获得一百万度的电,燃烧煤炭要放出974吨二氧化碳,天然气释放424吨,而核能发电则仅为15吨。

‚中国还有排放的问题,政府承诺到2020年我国非化石能源将占到一次能源消费比重达15%左右。我国的煤电比例太高了,水电的开发总是有限的,只有核电能够大规模地替代煤、天然气等化石燃料,太阳能、风能等可再生能源当然也是很好的能源,但是很有限,容量不大,中国政府还是要发展核电。‛俞卓平分析说。

而且中国能源的提供远远满足不了生产发展的需要。中科院院士、核物理学家王乃彦算过一笔账,能源不足引起的国民经济损失达能源本身价值的20—60倍,目前中国每年约缺电400亿度,以每度电创造20元产值来计算,损失就是8000亿元。

因此,核电成为近几十年来备受世界各国追捧的替代性能源。目前在全球440个核电站中中国仅占全球3%,而能源消费却占到了全球能源消费的20%;中国大陆核电发电量仅占全国总发电量的1.9%,远低于世界平均水平。

如果中国核电赶上平均水平,10年可省煤1/6以上。以2001年至2010年这10年为样本,中国每年的发电量,煤电占了大约75%,如果核电占发电比例在2001年就赶上发达国家的平均水平20%,那么,煤电的占比就可以下降到55%,电煤用量就可以节省近1/3。而中国的煤炭产量,有50%以上用来发电了,就按50%计算,节省的电煤也占到了煤炭总产量的1/6。

此外,核电的经济效益也是具有优势的,‚尤其是国产的核电机组‛。王乃彦举例说,秦山二期扩建工程两台65万千瓦机组投资估算为71.5亿元人民币,一年发电总收入18.2亿元。即使考虑交税、偿还贷款和成本等,大约10—11年后就可以把贷款全部还清。

而在备受争议的内陆核电站发展问题上,张禄庆认为,随着我国经济逐步向内陆发展,内陆能源需求和结构的问题也会凸显,我国内陆必然要发展核电,但要慎之又慎。目前可以先考虑将沿海的核电厂建起来,让原来东送的西电转供中部地区,东部沿海多余的核电也去支援中部。这样东西联手,既可解决中部省份的电力供应短缺、继续实施核电发展的宏伟蓝图,又可规避过大的社会风险。等到先进核电技术的安全性能得到运行实践的检验和进一步完善,甚至有固有安全特色的第四代核能系统成熟后,再来从长计议内陆核电的建设问题更加妥当、更可持续。(来源:中国电力网作者:王璐)

篇2:中国核电技术

高温气冷堆,是指用气体作冷却剂,出口温度高的核反应堆,是目前世界最安全的核反应堆堆型之一。由清华自主研发、我国具有完全自主知识产权的高温气冷堆是国际公认的第四代先进核能系统,具有安全性好、堆芯不会融毁及温度高、用途多等优势。,在山东荣成开工建设了全球首座20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程。目前,示范工程已进入到设备安装调试阶段,力争底前后并网发电。此次发布的60万千瓦设计方案,是在山东荣成的示范工程基础上设计的,将具有同样的固有安全性、同样的主设备设计和同样的运行参数。

60万千瓦高温气冷堆核电站采用6个反应堆模块连接1台蒸汽机轮机的`设计方案,与常规压水堆核电站核岛厂房体积和占地面积相当。每个反应堆模块热功率为250兆瓦,机组的热功率将达到1500兆瓦,电功率可达655兆瓦,发电效率43.7%。

国家重大科技专项高温气冷堆核电站示范工程总设计师张作义介绍,设计研发60万千瓦高温气冷堆商业核电站意义重大。

首先,结构更加紧凑和优化,建筑面积显著低于示范工程。根据设计,该核电站的建造成本将接近压水堆核电站。“通过主设备标准化设计和扩大核燃料的生产规模,可以降低核电站的建造和运行成本,从而提高整个核电站的经济性。”张作义说。

“目前我国大部分运行的燃煤电厂是60万千瓦的规模,而高温气冷堆的蒸汽参数与燃煤电厂一致,因此高温气冷堆核电站的常规岛可以很好地利用我国现有成熟的火电技术和建造能力。此外,高温气冷堆可以替代环境敏感区的燃煤及燃气发电。”张作义介绍,高温气冷堆在燃煤替代、热电联产、核能制氢等方面有更广阔的前景。同时,它也是我国核电走出去战略的重要力量。目前我国已与沙特、印尼等国签署了高温气冷堆合作备忘录。

目前我国已突破高温气冷堆的全部核心技术,并有多个世界首创,如世界首个规模化陶瓷包覆颗粒球形燃料元件生产厂、首个电磁轴承主氦风机等。反应堆压力容器、蒸汽发生器等主设备也已完全国产化。

篇3:核电领域中国专利技术现状分析

现如今, 国内核电企业已经逐渐意识到知识产权独立和自主的重要性, 而我国核电领域专利申请也发展迅猛。由此本文基于中国专利CPRSABS数据库对专利信息进行了采集整理, 重点介绍了2000年初至2013年年底在我国申请的核电专利的状况, 为我国核电发展方向提供参考。

1 申请类型分析

通过在中文数据库CPRSABS中检索核电领域相关专利文献 (检索时间为2013年12月) , 得到发明专利申请3402件、实用新型专利申请1988件。发明专利申请所占比例较高约为63%, 实用新型所占比例约为37%。

2申请量分析

图1示出了我国2000年-2013年度核电领域专利申请量总体发展趋势 (截止本文检索日期时2013年申请的部分专利还没有公开, 所以本文采用的2013年的专利数据并不完整) 。从图中可以看到, 我国核电领域专利申请数量呈明显递增趋势。专利申请数量从2004年至2009年开始有大幅度增加, 2009年以后呈现迅猛增长。且2004年以前我国核电领域国内申请的数量所占比例还不到一半, 这个阶段我国的自主创新程度略低。而2010年后, 国内申请数量大幅增加, 这与我国经济的发展、政策的鼓励是密不可分的。

图2显示了核电领域专利申请人数量随年份的变化, 专利申请人数量自2000年至2013年整体呈现递增趋势。特别是2008年后增加幅度较大, 而2008年恰好是国家正式批准《国家核电发展专题规划》后的第一年。核电迎来了新的发展热潮, 更多的企业开始加大对核电知识产权的研发与保护。

3 主要竞争对手及申请人种类分析

核电行业的发展与各国的鼓励政策密切相关。由此本文进一步分析了核电领域中国专利申请主要国家/地区申请量分布情况, 结果显示中国申请量为4254件, 占到总申请量的79.3%。而其他国家中美国211件、法国182件, 优势较为明显, 日本紧随其后为131件。而韩国为66件, 韩国作为新兴的核技术国家近年来在华申请量稳步增加, 成为我国核能市场不能小觑的对手。

表1显示出了主要竞争对手的专利申请数量。排名前列的中国企业中中广核工程有限公司、大亚湾核电运营管理公司均隶属于中国广东核电集团。而排名前列的外国公司中阿海珐核能公司为法国最大的核工业公司, 其在华申请领域主要集中在燃料组件方面。东芝与三菱重工均为日本主要的核电设备供应商, 主要申请领域为反应堆技术, 其在华申请数量一直较为稳定。而西屋电气与希尔莱特公司则在06年以后才开始逐渐提高在华申请的数量, 主要申请领域为反应堆控制, 这说明近年来美国核能企业开始逐步向中国市场示好。

而分析核电领域专利申请人种类分布情况可知, 核电企业在核电专利申请方面占据了绝对的主导地位, 其申请量占到总量的63%。而科研院所申请量占到27%, 且申请量较高的研究院所中, 中国核动力研究设计院隶属于中国核工业集团公司, 上海核工程研究设计院隶属于国家核电技术有限公司, 这充分说明了核电企业的生产实践为核电技术的发展和创新提供了持久的动力。而只有有限的几所国内高校对核电领域有所涉猎, 高校申请量仅为9%, 这在一定程度上限制了核电基础研究水平的提高。

4主要技术领域与发展热点

通过对专利申请的内容进行详细分析, 可以得出核电领域专利申请较为集中的几个具体技术领域, 其中监视测试 (申请量559件) 、装卸设备 (397件) 和冷却装置 (390件) 领域的申请量最多, 而排名随后的是燃料组件 (361件) 、核电厂控制 (212件) 、压力容器 (210件) 领域, 涉及反应堆技术的申请相对较少, 这与国内对反应堆核心技术的掌握比较薄弱有关。件) 领域, 涉及反应堆技术的申请相对较少, 这与国内对反应堆核心技术的掌握比较薄弱有关。

图3显示了申请量较大的监视测试、装卸设备等六个领域随年份申请数量变化趋势。可见监视测试、燃料组件领域在10年之后申请量有较大幅度增加, 随后增长趋势趋于平缓。而装卸设备、核电厂控制领域的申请量则在小幅增加后近年有下降趋势。发展比较迅猛的则是冷却装置以及压力容器领域, 12年申请量增长率分别达到198%和39%, 说明这两个领域是近年的发展热点。

5 结论

从核电领域专利申请来看, 我国核电技术发展相对稳定, 国内核电企业对于知识产权的保护也逐渐加大了力度。而通过对专利技术的现状进行分析, 也凸显了一些问题, 如技术研发重点主要集中在辅助设备和监控领域, 核电核心技术仍然大部分被国外企业掌握, 为我国今后的核电发展造成了技术壁垒。且我国核电研发主要集中在企业, 对于核电核心技术的研究, 企业需与高校和科研院所加强合作, 弥补研究方面的理论缺陷。在此基础上, 国内企业还需注重提高专利申请质量, 不仅要注重知识产权的保护力度和转化率, 也要逐步实现知识产权的输出, 以提高我国核电技术的核心影响力和竞争力。

参考文献

[1]杨春, 王灵梅, 刘丽娟.我国核电发展现状浅析[J].能源环境保护, 2012 (1) , 26:9-10.

篇4:中国自主核电技术梦想起航

启航 发展

提起福清核电的发展,不得不将时钟拨回至6年前项目正式开工建设的那一刻。在福核人的记忆深处那是个值得永远纪念的日子。

2008年11月21日,时任中共中央政治局常委、国务院副总理的李克强在福清核电项目现场宣布福建福清核电项目工程开工。由此,总投资近千亿元人民币,规划装机容量为6台百万千瓦级压水堆核电机组的福建福清核电站开工动建。

福清核电站厂址条件优越,地处福建省电力负荷中心,交通便捷,是国内不可多得的优越厂址。福建省作为长江、珠江三角洲的纽带区域,是海峡西岸经济区中心,经济发展较快,电力需求旺盛,而常规能源相对匮乏。福建福清核电站建成后将极大缓解当地电力需求,会为海峡西岸经济建设提供有力支撑,能更好地满足福建和华东地区电力的需求,有利于福建省和华东地区能源结构调整。此外,福清核电站的建设,将产生巨大的地方经济拉动效应,还将带动地方第二、三产业的发展。

福清核电站首次采用核电工程总承包模式,成为国内第一个真正意义上的核电站“交钥匙”工程。项目凭借中核集团的专业优势,在项目融资和保险策划等方面,实施集团化运作、专业化运营、集成式管理,将项目融资和保险管理委托给中核财务有限公司。这两大管理创新构成了中国核电建设的“福清模式”。

福清核电项目不仅在管理模式和前期管理方面实现了新突破,在核电技术方面也始终秉持自主创新的原则,对1~4号机组实施了包括采用先进的“全M5”AFA-3G燃料组件、全系统仪控数字化、降低标高布置的汽轮机厂房等20多项重大技术改进,使核电站安全性、经济性和先进性提高,满足国家对二代改进型核电机组的总体要求,符合国际上核电技术发展方向。福清核电站的项目综合国产化率达到75%,成为目前国内核电综合国产化率最高的电厂之一。

关于福清核电启航发展的故事有着曲折的剧情。像同批启动建设的核电项目一样,发展过程绝非一帆风顺。日本福岛核事故发生后,随着国家主管部门对项目核准审批管理的收紧,4号机组建设受到影响。加之核电机组部分主要设备供货拖期,使得项目商运节点较原定计划有所延误。但坚强的福核人没有在困难面前迷茫止步,反而始终保持昂扬斗志,在磨砺中改进与提高。欲速则不达,发展过程中的阻碍反而给福清核电提供了更多思考时间,而“好好的思考会保证后面的道路走得更加顺畅”。

持续的改进

失去安全保障,核电发展就会在“死胡同”中彷徨。2011年3月11日日本福岛核事故再次敲响警钟之后,更让人们充分认识到核电站安全标准必须要“更上一层楼”,进一步提高核电厂的安全性成了世界范围内推进核电发展的核心内容。针对这一业界乃至全人类对核电发展的普遍认知,国内核电站对自身的固有安全性进行了重新评估,并坚持持续提高的原则,从整体上对核电站的安全性能进一步提升,大大降低了类似事故发生概率。

核电厂的安全容不得半点马虎。根据国家核安全局、国家能源局的统一安排和部署,福清核电对厂址选择过程中所评估的外部事件适当性分析等11个方面进行了自查。经过自查,福清核电的选址、设计、建造等各方面满足国家相关法规和标准的要求,各种应急预案有效。

根据国家核安全局提出的“福岛核事故后核电厂改进行动通用技术要求”,福清核电对防水封堵、一回路补水、二回路补水、增设移动电源等11项(后并为9大项)涉及实体改进的项目,制订了改进实施专项计划,并按照计划开展了现场土建、安装工作。

福建福清核电有限公司在上级单位指导下成立专项领导小组,采取现场跟踪、协调例会等形式,全力推动改进项的设计、设备采购、土建、安装和调试工作。

目前,福清核电1号机组改进项目现场实施工作已全部完成,并已经通过了安全分析论证和系统调试验证。

其实,福清核电有限公司对机组安全性、可靠性的改进并不只为防止类似日本福岛核事故发生而开展的,持续改进核安全文化的重要理念,也是福清核电人秉持的工作理念。电站始终以安全为出发点和着力点,追求建设最安全的核电厂,从技术改进、工作管理、人员培训等诸多领域、多角度不断进行改进,不断促进纵深防御体系的科学优化。正因为这些不断的改进与落实,使得核电厂具备了“更安全的保护层”。

创新性尝试

日本福岛核事故后,国际社会、中国政府和社会公众对核电厂的安全性提出了较以往更高的要求与期望。在核电发展趋向更高安全性的时代背景下,福清核电除对已获批建造的1~4号核电机组进一步实施改进优化措施外,还在中核集团公司整体发展战略的部署框架下做出新的尝试。根据国家“积极推进核电建设,重点建设百万千瓦级核电站”的核电发展原则及“统一技术路线和采用先进技术”和“走出去”的核电发展战略,结合日本福岛核事故后国家对新建核电厂安全性要求,中国核工业集团公司努力研发具有自主知识产权的核电技术。在此背景下,“华龙一号”诞生了,她是我国核电技术发展新的里程碑。

“华龙一号”是具有三代核电机组特征的堆型,由中国核工业集团和中国广核集团联合开发。该堆型设计基于成熟、可靠的技术和设备,采用了“能动与非能动”相结合的先进安全设计理念,在能动安全的基础上采取了有效的非能动安全措施,全面平衡贯彻了纵深防御的设计原则,设置了完善的严重事故预防和缓解措施,主要技术指标和安全指标满足我国和全球最新安全要求,满足《“十二五”期间新建核电厂安全要求》,具有完整自主知识产权体系,完全覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域,是目前国内能独立出口的先进机型。

“华龙一号”以“177组燃料组件堆芯”、“单堆布置”、“双层安全壳”为主要技术特征,其技术和安全指标符合最新的国际、国内核安全法规标准要求,充分借鉴了包括AP1000、EPR等在内的国际上有关三代核电机型的先进特点,具有成熟、安全、先进和经济性好的特点。

“华龙一号”的建设,将会促进实现以自主设计、自主制造为重心的中国核电自主化发展进程,通过自主化达到降低造价、提高设备国产化比率和自主设计水平,从而走自主化发展核电的道路。国内“华龙一号”的设备采购将采取自主设计、按部件采购的方式进行,建设机组的设备国产化比率将不低于85%。

2014年11月3日国家能源局对福建省发改委、中国核工业集团公司的请示报告发出复函,同意福建福清5、6号机组调整为“华龙一号”技术方案,福清核电厂址成为国内首个采用“华龙一号”核电示范工程基地。

“华龙一号”落地福清,意味着中国核电经过三十余年的引进、消化、吸收和再创新,已全面实现了自主设计、自主制造、自主建设和运营,跨入了“自主创造”的新阶段。为中国核电技术步入世界商用核电市场,递上了一张极有价值和极具市场开拓力的名片。

目前,1号机组已于2014年11月22日正式投入商业运行,2号机组工程正处于安装和调试的高峰期,3号机组工程处于安装高峰期,4号机组于2012年11月17日正式开工建设,2014年6月24日穹顶吊装完成,目前安装工作已全面开展。5号机组正在按照国家自主化三代核电发展战略,积极做好现场开工准备工作。

福清核电站,是中国核电发展技术水平、管理模式转变提升的一个符号,也将是中国核电迈向自主发展大道上的一道靓丽风景。相信在技术创新和持续改进这两样法宝的“庇佑”下,福清核电的发展越来越好!

篇5:中国核电技术

------------------http://news.tom.com 2003年08月27日01时39分来源: 21世纪经济报道

四座核电站难产之谜

冰封了6年的核电建设(中国政府上一次批准建设新的核电机组是在1997年)在今年年初有了松动——2003年1月29日,国务院总理办公会议原则通过了建设4座价值达60亿美元的核电机组计划。而根据国家发改委(含原国家计委)相关发展规划表明,到2020年,国内核电装机容量将达到至少3200万千瓦以上。

国务院批准的这4座核电机组,总投资约为500亿元人民币。其中两座位于中国东部浙江省的三门,另两座位于广东阳江。上述4座核电机组的发电能力均为100万千瓦。

在核电建设松动的同时,另一个显著的变化是,国内核电建设向产业化方向的转变,有可能提出其产业发展规划。然而,已获国务院通过的4座核电站项目至今尚没有领到“准生证”。

17年新建30座

国家发改委根据“十六大”提出的,到2020年我国GDP翻两番,达到4万亿美元的经济发展目标估计,到那时,全国约需发电装机容量为8亿-8.5亿千瓦(而电力部门的数字是9-9.5亿千瓦)。目前国内已有装机容量是3.5亿千瓦,需要新增量4.5亿-5亿千瓦。而从我国目前的资源看,按水电资源已探明储量和以天然气与煤为燃料的火电最多可提供的装机容量计算,将会有3200万-4000万千瓦的缺口。为此,发改委提出要让核电去替补这个缺口设想——核电部的装机至少要占到电力总装机容量的4%,即3200万-4000万千瓦。

我国已建或在建的核电站装机容量为870万千瓦,那么在未来的17年内,国内要兴建百万千瓦核电站30座左右。这意味着,国内核电站建设将从现在起要发力猛跑了——从上世纪70年代起步到2002年年中,20多年里,我国已经建成商业运行的核电站仅为7座,装机容量360万千瓦。

冰冻逐步消融,各路传来都是春的音讯。

4月8日,国际原子能机构与中国国家原子能机构在北京联合举办“核能与公众国际研讨会”。来自国际原子能机构和中国国家原子能机构的官员、10余个国家政府部门的官员和专家及关心核能发展的各界人士近200位代表参加了研讨会。

在会议举行的同期,国家原子能机构还组织了核技术应用参观、核能与公众接受培训班、核能与核技术应用科普展览等活动,推广和宣传核能,增加公众对核能的认知感。而到了4月下旬,北京“非典”肆虐之际,法国原子能委员会主席阿兰·比加一行7人,随同法国总理拉法兰一起按原定计划如期访华。中法双方就核能合作的相关事宜举行了座谈会,其间,比加还与中国国家原子能机构主任张华祝共同签署中法第8个和平利用核能合作议定书。

“春江水暖鸭先知”的企业界,也纷纷作出反应,4月4日,世界最大的核电建设企业,法国电力公司(EDF)执行副总裁兼亚太地区总裁马识路先生拜访了中国华电集团,与华电集团总经理贺恭亲自进行了会谈,“双方达成了结成长期的工业战略合作伙伴关系的共识”。

5月23日,除了拥有原国电公司的核电全部资产,还拥有田湾核电站30%、山东海阳核电站40%的股份的中国电力投资集团公司(简称中电投)总经理王炳华访问大连,与当地负责人就中电投在大连投资建设核电站事宜进行了交流。而在此前的4月份,中电投与重庆市政府合资的重庆核电厂项目已向国家发改委递交了申请报告。

据相关人士透露,目前,福建、江苏、山东、湖北、湖南以及重庆等省市,已经或正在向国家发改委提出建设核电厂的申请报告。

成本是道槛

与核能“高贵”的身份相衬配,目前,核电的价格也同样“高高在上”。秦山二期上网电价为0.414元,广东大亚湾则为6.5美分(约合0.54元),而在浙江省,火电的上网价为0.3元多。

引起其价格高企的原因之一是投资成本相对较高,目前,火电每千瓦投资为4000元,而核电投资为1330-2000美元,约合人民币为1.1万-1.65万人民币,两者相差高达2.75-4.1倍。另一个重要原因是核电建设周期相对较长,其建设周期一般为70个月(约6年),如果控制不好,将达到80-90个月。与此相对,火电一般为30多个月。

投资多,建设周期长,所以核电的建设财务费用相对比较高,其产品价格自然也高。

但核电设施使用寿命要比火电长30年左右,而且其成本构成使得越往后越有竞争力:在固定资产投资上,成本为50%-60%以上,而火电的比例为30%-40%;燃料费用上核电为20%,而火电为50%多;同样,在运行费用上,核电占到总成本的15%左右,而火电则为10%多一点。由于火电的燃料成本比重比较大,所以在核电提完折旧费以后,其成本相对而言,就会大幅降低。

这是后话。如何在前端降低成本是关键的事情,一是要尽量压缩建设周期,降低建设成本。为此,国际上正实行一种新的建设模式——模块式建设,即把一个核电站的装置按不同用途归列为各自的模块,直接在工厂里按模块进行组装,最后在电站实行总装。这样建设周期就可以大大缩短,一般可控制到48个月以内。

但目前这种设想只是停留在理论上,因为在实际应用中还受到制造业水平的制约,同时,还涉及到多个配套工厂间的组织、管理、协调工作,以及到在哪个工厂把它集成都是挑战。“国内制造业的设备装备水平比较先进,但在产品质量上还是有一定的差距。”例证之一是秦山核电站二期工程2号机组,本来应该在2002年9月完工,因为设备产品质量问题,延误了工期一年多,只能拖延到今年年底才能投产。“管理体系是建立起来了,但在贯彻上还有一定的距离,在质量保证上还没有形成一定的习惯。”中国核工业集团公司高级工程师陈书云承认。

好在全国范围内兴起的“中国制造”的高潮,给了核电更多的选择机会。

心理阴影难以消除

更难逾越的是心理关。1986年,前苏联发生的切尔诺贝利核电站发生爆炸及核燃料泄露事件,成了各国民众对核电挥之不去的梦魇,虽然其所造成的死亡人数,后来经世界卫生组织核实并不是传说中的数万人,而只有33人。但其影响却是深远且深刻,一时间,各国的核能利用计划或多或少受到影响。

陈书云认为,切尔诺贝利核电站事件的主要原因是因为其采用了过时的技术,而且它的这种堆型本身在设计上就是存有缺陷的。按照核反应堆安全保护的相关要求,在铀裂变产生热量时,反应堆的工作应该是负温度效应:当温度逐步升高时,核反应堆的反应性就会呈反方向地逐步下降;而反应性下降,其产生的能量也就会随之减少,这样就能将温度逐步降下来。如此反复循环,使反应堆中堆心(堆放核燃料并燃烧工作的地方)的温度始终能够保持一个合理的范围内。而切尔诺贝利核电站当时采用的是正温度效应,反应堆工作越久,温度就一直上升,“所以到后来就把堆心给溶化掉了”,加之又没有建造安全壳,缺乏第四道保护屏障。所以产生了核爆炸泄露事件。

例证之一是,1979年美国三里岛核电站在发生事故时,由于有了防护墙,虽然造成了堆心溶化事件,但放射性物质并没有对外泄露。目前,在第二代核反应堆技术中,其安全系数已经能够达到一万个堆年可能会发生一次堆心溶化的概率。而在日本的第三代ABW2技术,则就到了10万个堆年可能发生一次堆心溶化的概率。除了四道屏障之外,国内还有一系列的安全审查制度,并由一个独立的安全机构来专门进行核能建设的监督审查工作,如从厂址选择、保护屏障的建设、设备的安装到燃料的使用等诸多环节,都要通过这个机构的专业人士审查。但切尔诺贝利事件还是对行业发展影响深远。“它对领导决策者的决心产生了一些影响,核能原本就是一个敏感技术,到底成熟到什么样,他们感觉是心里没底。加之切尔诺贝利事件造成的人员伤亡,以及造成的环境污染,使它成为了一个政治问题。所以决策层在是否上核电项目时,一般是不敢轻易下定决心的。因此,国内核电建设一直没有纳入整个能源发展的盘子,没有把它作为一个产业来规划和管理。”陈书云介绍。

国内目前的核电的装机容量只占总装机容量的1.3%。而过去几年里,世界的核电装机容量也增加不多,根据国际原子能机构动力堆信息系统(PRIS)的数据显示,2000年底,全世界正在运行的核动力堆共有438座,总装机容量为3.51亿千瓦;而到2003年3月,全世界共有441个核电机组运行,总装机容量3.59亿千瓦,增加仅为3座,800万千瓦装机容量。2002年,前国际原子能机构总干事布利克斯离任前,感慨地说:“现在世界核电停滞了。”

技术模式之争

今年1月份通过的4座核电站建设项目,到现在尚无“出生证”,主要原因是技术抉择上的争论。以中国核工业集团为代表的一派,主要提倡采用国内现在比较熟的第二代核反应堆技术。这样不仅可以提高国产化率、降低成本,也涉及国内产业发展的问题。同时,还能保住已有的核电工业技术队伍、迅速提高中国核电工业的整体水平,带动相关产业的发展。

但以原国务院核电办专家汤紫德为代表的一派则认为,过去几年里,面对来自经济、安全、防扩散和环境等方面的挑战,世界核电界积极开展新一代革新型反应堆的研究。现在第三代核反应堆技术已经成熟并投入商业运行,如日本的ABW2,其建设周期短,而且安全系数更高,相对第二代核反应堆技术中,其安全系数为10的-4次方而言,第三代核反应技术,则就到了10的-5次方了。所以在新建项目中,建议采取更高起点,直接采用第三代技术。

中国核工业集团的专家则认为,目前第三代技术中成果能够看得见的,只有日本在运行。同时第三代技术与国内确定的技术路线不一致,核反应堆为重水堆。而我国一直是以压水堆为研究路线的,技术上不太兼容。对于争论,国家发改委一直在充分听取各方意见,这亦是项目准生证迟迟未予批复的原因,据接近国家发改委的人士透露,核电将有可能被国家作为一个产业来对待,改变以往核电发展不纳入整个国家能源发展规划、行业发展没有计划性和连续性、影响技术研发工作的局面,“有了产业规划和计划安排,核电才能健康、正常、稳定地发展,前景才会有保障”。有专家对此评论,这种争论,应该是行政部门行政方法的一个提高,也是一个从随意到规范过程中不可或缺的蜕变过程。在国外,类似这种影响面广泛的项目上马,往往首先需要通过长时间的讨论和选择。这种方式的好处,不但在于给执行机构的权力更加合法,也可以通过讨论的过程使各种意见均有表达的机会,使最终结果容易得到各方面的认同,执行更为有效。而目前其实这种做法也是在保护中国核工业集团这个业主。

虽然“准生证”尚未拿下,但4座核电建设现场的各项前期工作,如土石方开挖等一直按部就班进行。而来自国家发改委的最新消息,近期将就这4座核电设施和技术向国际招标。

篇6:2014中国核电发展报告

2014年中国国际核电工业及装备展览会将于7月29至7月31日举行,同期还将召开2014年中国核电可持续发展高峰论坛。

第二,4月18日国务院总理李克强主持召开的国家能源委首次会议提出,适时在东部沿海地区启动新的核电重点项目建设。

第三,6月中旬国家高层领导人提出要在采取国际最高安全标准、确保安全的前提下,抓紧启动东部沿海地区新的核电项目建设。

第四,7月17日国家能源局推出的164项行业标准中,涉及核电达81项。中国广核集团与贵州省日前签订投资意向协议,将投资380亿元建设两个核电站,分别为两台125万千瓦大型堆以及两台10万千瓦小型堆项目。

第五,核电出口将迎来高峰期。国家主席习近平在出访阿根廷期间,中阿联合发表声明称,在阿根廷合作共建重水堆核电站。此前习近平主席在访问欧洲期间,中法双方签订关于英国新建核电项目工业合作协议,要在核电等领域打造示范性较强的“旗舰项目”。中国核电技术对外输出,将加速国内核电重启,倒逼国内核电发展,加快示范堆型建设进度。

在国内核电项目启动,以及海外市场出口的推动下,核电设备市场迎来快速发展。今年新增项目数相比2013年,增幅有望达到100%至200%,设备投资需求近700亿元,行业迎来发展拐点。按照2020年5800万千瓦商运和3000万千瓦在建装机规划,核电设备投资总需求有望接近4800亿元。核电、常规岛和辅助设备市场,均将获得实质性订单支撑。

篇7:中国核电站建设情况

2007-9-19

中国目前有4座核电站11台机组运行。

一、秦山核电站:

一期工程是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。1985年3月开始建设,1991年12月并网发电,1994年4月投入商业运行。

二期工程,是建设我国自主设计、建造、管理的首座2× 60万千瓦商用压水堆核电站,于1996年6月2日开工,2002年4月15日投入商业运行。秦山三期(重水堆)核电站采用加拿大核电技术,1号机组于2002年11月19日并网发电,2002年12月31日投入商业运行。2号机组于2003年6月12日并网发电,2003年7月24日投入商业运行。

二、广东大亚湾核电站:

1987年8月7日工程正式开工,1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。是中国第一座引进国外资金、设备和技术建设的大型商用核电站。

三、田湾核电站:

工程于1999年10月20日正式开工,单台机组的建设工期为62个月,分别于2004年和2005年建成投产。采用的是俄罗斯的核电技术。

四、岭澳核电站

一期工程于1997年5月开工建设,拥有两台百万千瓦级压水堆核电机组,2003年1月全面建成投入商业运行,2004年7月16日通过国家竣工验收。目前正展开二期工程建设。

在建和规划中的主要核电站:

一、广东阳江核电站,规划投资达80亿美元、规划建设6台百万千瓦级机组,全国最大核电项目,一期工程于2006年正式动工。

二、浙江三门核电站,2004年7月开工建设,规划为6台百万千瓦级装机容量。一期工程总投资250亿元,将首先建设两台目前国内最先进的100万千瓦级压水堆技术机组。三门核电站最快将在2010年前后建成。建成后,装机总容量将达到1200万千瓦以上,超过三峡电站总装机容量。

三、辽宁红沿河核电站,2007年8月主体工程开始建设,计划投资500亿元,规划建设6台百万千瓦级核电机组,预计于2012年建成投入商业运营。

四、江西省计划投资人民币400亿元建造一座发电能力约为400万千瓦的核电厂。根据规划,核电厂将建于九江市东部、长江南岸的彭泽县境内,该项目将于2008年开工。

五、重庆市将在涪陵建设一座总装机容量为180万千瓦的核电站。初步规划总投资200亿元,年发电量达85亿千瓦小时。2013年首台机组并网发电,项目业主为中国电力投资集团。

六,湖南省拟建的核电项目规划装机600万千瓦,一期装机200万千瓦,目前已完成水文等8个外围专题的合同谈判。预计明年可完成初步可行性研究工作,上报项目建议书。

篇8:中国核电技术

“以我为主、中外合作、引进技术、推进国产化”是中国发展核电的既定方针, 在中央的正确领导下, 中国己确定并实施引进美国西屋公司的APl000核电技术作为核电自主化的依托。通过建造“核电自主化依托项目”的四台APl000核电机组全面消化、吸收和掌握引进技术, 并在此基础上再创新, 形成中国核电技术品牌的主体, 实现中国的核电自主化目标。这一重大决策也必将影响中国核电标准化统一技术路线, 为提高自主能力带来强大动力[1]。

1 美国核电建造技术标准体系现状

纵观当前世界核电产业发展规模和水平, 美国当属各个国家学习典范。美国是开发核能的原创国家之一, 其工业实力雄厚, 技术原创性强, 堆型多样, 是轻水堆核电厂发展最早和技术最成熟的国家。美国很早就开始制定核能标准, 标准也具有原创性, 同时它的法规、标准最多且较系统和完整。美国社会的高度多元化和市场化导致了各行业协会或学会成为标准制定的主体, 由于这些机构本质上服务于本行业的标准化, 所制定的核电相关标准是所在行业标准体系的构成部分, 本身并不自成独立体系。这些散布的行业协会或学会标准构成了美国核电标准体系的主要执行载体。中国引进的AP1000技术是美国西屋公司设计的第三代非能动压水堆核电技术, 在三代核电依托项目中, 根据设计文件要求, 全盘使用美国核电相关标准, 对认识和理解美国核电标准, 并对建立适合中国国情的核电建造技术标准有良好借鉴作用。表1为AP1000建造中所使用的美国相关工业标准。

由此可见, 美国核电建造技术标准的特点是将核动力工业标准“融入”现有相应工业标准体系中。采用这一模式的前提是在建立核动力工业标准时, 己存在较完整的相应工业标准体系。例如:将核动力的材料标准、核动力堆安全壳、容器、泵、阀和支承的设计、制造和检验要求及核电厂设备运行维护和在役检查要求分别纳入美国机械工程师学会锅炉与压力容器标准 (ASME B&PV Standard) , 形成第Ⅱ、Ⅲ和Ⅺ卷, 并借用其第Ⅴ、Ⅸ卷常规工业无损检验和焊接的相关要求形成一个完整的体系。核动力有关仪表、控制与电气设备的要求及设备/部件质量鉴定 (环境鉴定和抗震鉴定) 方面的要求以同样的原则纳入美国电气工程师学会标准 (IEEE) 。其中, ASME (美国机械工程师协会) 中核电建造规范标准构成了核电站建造的核心。

2 中国核电建造技术标准体系现状

为统一领导中国核电标准化工作, 国家能源局组建了核电标准建设领导小组, 形成了跨部门、跨行业的核电标准化工作协调机制。2009年国家能源局会同国家标准化管理委员会在组织核、电力、机械、冶金等行业的专家进行广泛、深入研究讨论的基础上, 制定并发布了 《压水堆核电厂标准体系建设规划》 和《压水堆核电厂标准体系项目表》 (以下简称“项目表”) 。2009年发布的 《压水堆核电厂标准体系建设规划》 明确了中国在2015年之内的标准建设原则、目标和任务, 对开展核电标准研究和编制工作起到了明确的指导和积极的协调作用。 《压水堆核电厂标准体系项目表》 详细规划了680项核电标准项目, 标准范围涵盖了厂址选择、建 (构) 筑物设计建造、核电厂总体及系统设计建造、材料、仪控电系统和设备设计制造、核电厂燃料设计制造、辐射防护、核电厂消防、安装与调试、在役检查、应急等核电建设的各个方面。

《压水堆核电厂标准体系项目表》 经过2011年、2013年两次升版修订, 目前已经形成了如图1的体系结构图。

项目表中标准体系框架结构分为三个层次, 第一层在对核电厂全寿期覆盖的基础上, 按照核电厂建设各个阶段划分为“通用和基础、前期工作、工程设计、设备、建造、调试、运行、退役”8个子体系;第二层、第三层结构主要按标准应用的对象、专业技术类别或工程阶段进行划分, 项目表目前共设置标准项目932项。

根据项目表中目前包含标准清单, 建造管理 (ea) 包含 《核电工程施工安全管理规定》 《核电工程施工防火管理规定》 《核电工程施工计划管理规定》 等技术13项;土建施工 (eb) 包含 《压水堆核电厂预应力混凝土安全壳建造规范》 《压水堆核电厂反应堆厂房安全壳钢衬里施工技术规程》 《压水堆核电厂钢制安全壳穹顶施工技术规程》 等技术标准32项;设备安装 (ec) 包含《压水堆核电厂反应堆压力容器安装及验收技术规程》《压水堆核电厂蒸汽发生器安装及验收技术规程》 《压水堆核电厂核辅助系统管道安装技术规程》 等45份技术规程。该项目表对核电厂建造技术按照通用要求、土建、安装进行了下一层级的划分, 这与目前核电厂施工组织形式类似, 即建造管理部分主要针对项目管理通用要求, 如安全管理、计划管理、技术管理、质量管理等, 将涉及施工类工程专业技术, 按中国传统施工组织划分为土建、设备安装两大部分。第二层级即为标准条目, 即将核电厂建造所使用的标准按照上述三个方面进行归集。针对国家能源局目前的项目表2013版进行分析, 结合AP1000依托项目建设中建造技术标准使用情况, 发现存在如下不足:a) 层级划分偏少。即土建安装、安装工程层级下没有进一步的划分, 而是直接细化为标准条目, 不利于下一层级标准分类编制, 容易造成标准条目的漏缺;b) 部分专业标准存在交叉现象。如土建、安装项目中均有焊接相关技术标准。

3 中国三代核电建造技术标准体系需求分析

中国核电标准体系框架的建立可以参照中国电力行业标准体系。目前, 中国电力行业标准体系已具备体系完整、阶段覆盖强、专业覆盖性强的特点, 电力行业标准化体系通过合理的代码设计使之结构合理、层次清晰。电力行业标准体系从结构上分为两个板块:a) 通用标准 (基本的、适用电力行业全局的标准) 。主要包括:DL01基础通用标准、DL02安全环保和DL03管理标准等三大类, 各类下面不分层次;b) 适用于电力工业某一环节的标准。按照DLl设计、DL2施工安装、DL3运行、DL4设备、DL5检修五个环节组成, 每个环节有三个层次。 (a) 第一层次为该环节的基础通用标准; (b) 第二层次分为DL×1水电、DL×2火电、DL×3电网和调度、DL×4核电、DL×5新能源等 (×代表环节编号, 即设计、施工安装、运行、设备、检修环节) 门类的基础通用标准; (c) 第三层次为专业“个性”标准, 即每一专业包含的具体标准。在专业标准中, 又可以细分为专业技术规程、专业质量验收规程两大类[2]。

本文提出的三代核电建造技术标准体系应有如下特点:a) 核电建造标准体系综合参照了中国电力标准划分原则、国家能源局项目表及美国、法国核电相关标准划分原则;b) 核电建造技术标准体系分为三大部分, 分别为通用要求、技术规程、验收规程, 其中通用要求主要包含核电厂通用管理部分要求, 如分部分项工程划分、清洁、物项管理要求适用于整个核电厂建造引用;c) 技术规程主要按照AP1000核电站专业划分, 主要考虑到标准使用、维护的便利性, 并且将各个专业的标准由各专业组进行下一层级的需求分析, 有利于建立、健全专业技术标准体系;d) 核电质量验收规程同样按照按专业进行划分, 同技术标准划分原则一样, 但内容主要侧重质量验收方法、验收内容等。

4结语

通过对比美国核电建造技术标准、中国能源局核电技术标准项目表及中国电力建造技术标准, 结合当前三代核电建造项目施工, 从技术标准的需求分析角度, 提出了建立中国自主化核电建设技术标准的建议, 对中国当前核电技术标准建设提供参考。

参考文献

[1]顾申杰.中国核电标准体系建设思考[J].研究与探讨, 2011 (4) :26-34.

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