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新中国正式成立以来,在党中央和国务院的平易近人关怀和坚毅领导下,我国的核能事业在军工领域和核能和平利用领域都获得了突飞猛进的发展,创建了更为原始的核工业体系,为国家安全性获取了最重要确保,为国民经济发展流经了新的动力。尤其是转入新世纪,鉴于核能在减少能源供给、确保能源安全、维护生态环境等方面的显著优势,我国制订了核能发展规划,坚决安全性高效的原则,大力前进核能发展,获得举世瞩目的成绩。改革开放早已40年,上世纪80年代,中国核电先后经历跟上阶段、小批量建设阶段和规模化发展阶段。
截至目前,共计投放商运的有38台机组,开建18台,总装机5753万千瓦。可以说道,中国核电的发展历程与不断扩大、不断深入的改革开放息息相关,没改革开放,我国核电发展就不有可能获得今天的巨大成就。艰难的发展历程 举世瞩目的成就跟上阶段世界民用核电跟上于上世纪60年代。
1954年,前苏联奥布宁斯克核电站并网发电,打开了人类和平利用核能的时代。在上世纪60年代末和70年代,世界上一些发达国家因石油危机而引起对化石燃料供应的忧虑。于是美、苏、英、法、德、日等国家大力发展核电,以反对本国快速增长的电力市场需求。
这一阶段我国正处于文化大革命之中,国民经济发展受到相当大冲击。尽管如此,周恩来总理高瞻远瞩,认为科学技术新的发展中的最高峰是原子能的利用。原子能给人类获取了无比强劲的新的动力源泉,给各个部门修筑了革新的远大前途。从将来来看,华东地区缺煤少油,要解决问题华东地区用电问题,要做核电。
为实施周总理的命令,上海调来国内技术人才,重新组建上海核工程研究设计院(728院),并经过10余年的技术打算和方方面面的了解统一,奠定秦山一期30万千瓦压水堆(也称之为728工程)的项目目标。项目于1985年3月20日动工建设,1991年12月15日首次并网,1994年4月1日投放商运。在缺少外部技术支持的条件下,工程遇上了不少艰难,尤其是如控制棒驱动机构等一批关键核电设备的首次研制。通过协同研制成功,这些艰难都获得了解决问题。
秦山一期工程的顺利建设,其意义是根本性的,它不仅是我国依赖自己的力量拓展了中国核电的先河,而且为未来的中国核电发展获取了宝贵经验。在上世纪70年代末,邓小平同志为减缓中国核电发展步伐,明确提出从西方引入核电站,为中国核电站的高起点跟上说明了方向。从法国引入的2台M310核电机组陆续于1993年和1994年在大亚湾建成投产。
大亚湾核电站已完成了高起点跟上建设我国首座大型商用核电站的历史重任,不仅为广东和香港获取了经济发展急需的电力,还通过工程实践中,自学了大型核电站的建设和工程管理经验,以及通过技术转让,掌控了部分核电设备的生产技术,为以后的中国核电发展奠定了良好基础。在跟上阶段,中国政府为了保证核设施的安全性,1984年正式成立国家核安全局,对中国民用核设施展开独立国家监督管理,在消化吸收国际原子能机构(IAEA)安全性法规的基础上,逐步创建中国的核安全法规体系。与此同时,积极开展与法国、美国核安全监管局合作,创建与国际互通的核安全监管模式。
在此期间,对秦山一期工程已完成了追溯到性安全性审评。小规模建设阶段1994年秦山一期、大亚湾核电站陆续转入商运,但在整个八五期间,国家没批准后新的核电动工项目。
直到上世纪90年代中期开始,中国转入核电小规模发展阶段。在此期间,共计动工建设8台机组,分别是浙江秦山二期、秦山三期(CANDU)、广东岭澳一期和江苏田湾核电站(VVER)。上述8台机组,4种堆型资源共享,多种技术、多种标准并存。
当时业界有人开玩笑说道,压水堆、重水填、沸水填,堆堆有特点;美国人、法国人、俄国人,人人有高招。从当时国情来说,构成这个局面是可以解读的。
虽然我国竣工了秦山一期和大亚湾核电站,但总的来讲还是缺少大型核电站的设计技术,大型核电设备生产能力也严重不足。还有一个十分最重要的原因就是核电建设资金缺少。1985年国家计划在江苏江阴修建核电厂,并的组织与德国积极开展谈判。
笔者幸运地应邀当了2个月的技术翻译成,大家热情很高,但最后谈判戛然而止,原因是多方面的,其中一个最重要原因就是资金问题,德国核电技术是好,但价格也低。只惜江阴这个厂址没获得很好的维护,后来意欲用无法。虽然当时面对很多艰难,但国家发展核电的方针没逆。1986年1月,国务院要求在秦山建设2台60万千瓦压水堆机组,并具体以我为主、中外合作的建设方针。
1989年8月,国务院核电领导小组基于当时所处的国内外环境,以及我国的实际能力,要求工程建设以大亚湾核电站为参照,积极开展自主设计,同时谋求国外合作。秦山二期工程是在十分艰苦的条件下跟上,从1987年立项到1996年动工,历时10年。
这期间重复论证、咨询,并经历了建设60万千瓦机组还是建设90万千瓦机组的争辩。从国家核电将来发展抵达,当时国家十分特别强调自主化和设备国产化。有一种众说纷纭是,考虑到当时国内只不具备生产60万千瓦汽轮机的能力,最后要求建设60万千瓦核电机组。
这样将参照电站90万千瓦、三电路改为60万千瓦二电路,造成参照电站的参照起到大打折扣,使整个电站设计减少了可玩性。尤其是核电站的核心部分反应堆和反应堆冷却剂系统,从系统到设备全部新的设计,这在当时来讲艰难是极大的。同时,由于上世纪90年代初期国内筹资艰难而被迫引进国际信贷来出售部分设备,造成多国订购、标准切换、设备模块简单,给工程带给额外艰难。
其间在参照电站自由选择问题上还考虑过日本北海道的泊1号,它是使用西屋技术的60万千瓦级压水堆。当时分担反应堆和一回路系统和设备设计的中国核动力院,在国家有关政府部门和业主公司的大力支持下,各方筹划资金修建了反应堆物理、热工水力、化学、大型震动台、控制棒驱动线等一批大型试验台架,已完成了设计和工程检验的全部试验,保证了工程质量。这批台架还在后来的二代改良、华龙一号的修建中充分发挥了最重要起到。
2002年秦山二期建成投产,历时6年,其间经历了大大小小无数艰难,尤其是来自于设备方面的艰难,最后成功建成投产,耗资较低、运营业绩较好。通过使用与国外厂家牵头设计、设计咨询等形式,把国外先进设备的设计有效地转化成自己的技术,在蒸汽发生器、填内构件、汽轮机组、发电机组和主变压器等56项定点设备中,有47项可基本构建国产化,为今后核电发展奠定了较好的基础。岭澳一期工程的2台百万千瓦机组是以竣工的大亚湾核电站为参照电站,工程以中方居多、外方咨询,融合法国核电站10年大修计划及大亚湾核电站运营经验对系统,通过37项根本性技术改良,进一步提高了机组的安全性水平和经济性,总体性能超过20世纪90年代国际上在运核电机组的领先水平。秦山三期使用的就是指加拿大引入的2台重水填机组。
当时核电业界有部分人不颇解读,指出这与我国回头压水堆技术路线相符。一次笔者与一位领导谈到此事时,他莫不感叹地说道,我们是负责管理核电发展的,但那时我们既缺少技术又缺少资金,当时美国又禁令核电向中国出口。
加拿大不愿同中国合作,相等我们在美国后院敲了一把火,火烧它一下,有何不可?世界上有许多国家都有两种,甚至三种堆型(如韩国既有压水堆又有重水填),构成有序。况且重水填有一个相当大的特点,可烧较低美浓铀、倒数换料,系统比较详细、修建周期短。
必要辟几台重水填,会影响回头压水堆的技术路线。两台重水填机组仍然运营较好,前几年还通过自主创新技术,用它来生产Co60,符合国内工业应用于市场需求。田湾核电站2台俄罗斯VVER AES91型百万千瓦级压水堆机组是中俄两国在能源领域合作的仅次于项目。该机组设计先进设备,使用仅有数字化掌控维护系统,具备完备的严重事故防治和减轻措施,总体指标基本合乎三代标准。
虽然修建过程中再次发生了一系列设备质量问题,但在中俄双方的共同努力下,都一一获得解决问题,运营较好、经济效益好。田湾一期及其后的VVER型核电项目主要是扩展容量,而非作为技术路线来发展。规模化、批量化发展阶段自2006年开始,我国核电转入了规模化、批量简化的发展阶段。
在九五(1996~2000)期间,国家对核电发展的拒斥仍然是有助于发展核电。何为有助于?业界有有所不同的解读,但总体趋向激进。
事实也解释,在十五(2001~2005)期间,除九五动工的8台机组之后开建以外,国家只批准后岭澳二期的一台机组动工修建。但在2002年后,中央领导对核电的拒斥再次发生了显著的变化,先后经常出现减缓核电发展、大力前进核电发展、大力发展核电等。2003年国务院领导多次开会专门会议,研究核电发展问题,将核电发展划入整个电力发展规划之中。
这种形势的变化体现了当时国家对电力快速增长的急迫市场需求,以及国家核电建设能力的整体提高。这期间再次发生了一些牵涉到核电发展的最重要事件。其一,2004年国家发改委发文正式成立15人核电专家组。之后旋即,时任国务院副总理曾培炎在国务院开会专家组会议,专门研究秦山二期改建和岭澳核电站改建问题。
这是减缓核电发展的最重要信号。其二,三代核电技术招标。
为了减缓核电高水平发展,我国要求使用三代核电技术,并通过国际招标,自由选择一种先进设备技术和合作对象。为此,国务院专门正式成立招标工作组(国家核电技术公司筹备组),在国务院核电领导小组的必要领导下,明确负责管理招投标的领导和的组织工作。小组由6人构成,组组长为陈兆博副部长,还有4位副组长和一位顾问。参与投标的有西屋联队的AP1000、法国的EPR,以及俄罗斯的VVER2006,皆科三代核电技术。
在递交投标书之前,西屋联队的Bechted解散,Shaw来空缺。从2005年开始,经过2年的评标谈判,最后确认西屋联队AP1000中标,同时要求以企业不道德向法方出售2台EPR。自此,三代核电国际招标掉落大幕。
其后正式成立国家核电技术公司,上海核工程研究设计院负责管理AP1000技术的消化、吸取、再行创意。从2007年开始经过2年多的项目谈判和前期打算,4台AP1000花落两家,三门和海阳核电厂各得2台,2009年月开始首台机组建设。同年,中广核台山核电厂的2台EPR也陆续动工建设。
其三,国家奠定大型先进设备压水堆及高温气冷填核电站专项,并于2008年开始实行。大型压水堆核电专项除全面掌控以非能动技术为标志的第三代核电技术以外,拒绝更进一步研究研发具备我国自律知识产权的大型先进设备压水堆核电技术,竣工CAP1400样板工程。高温气冷填也成立了还包括高性能燃料元件批量制取技术等一批研制成功内容,并竣工具备自律知识产权的20万千瓦级模块式高温气冷填商业化样板电站。
据涉及资料表明,目前除个别项目外,研制成功内容皆按计划获得有效地实行。CAP1400设计已获得国家核安全局审查通过,不具备动工条件;高温填样板电站也有望明后年竣工发电,为我国核电流经新的动力。
其四,2011年3月11日的日本福岛核事故。该事故不仅重创日本核电,对世界及我国核电发展都产生根本性影响。
国家领导人非常重视日本核事故对我国的影响,在国务院常务会议上做出四项要求,拒绝国家核安全局会同有关政府部门对我国核设施的组织安全性大检查,以高标准展开排查,停止审核新的核电项目,制定核安全规划等。事后国家核安全局公布了福岛核事故后安全性技术改良拒绝,拒绝核电企业分期分批排查实施。虽然2012年底国家重新启动新的核电项目,但福岛核事故后,公众对核电的接受度有所上升,恐核和鼓吹核心理强化,核电研发的压力日益减小,修复公众核安全信心将是一项长年而艰难的任务。
福岛核事故后,我国特别强调安全性高效发展核电,速度显著上升。十一五(2006~2010)期间国家批准后了29个核电机组动工,我国核电建设转入黄金时期。其中除AP1000和EPR共6台以外,其余20多台皆为二代改进型机组,皆已建成投产,安全性好、耗资较低(12000元/千瓦)、设备国产化率80%以上。
比如说,如没这一批核电机组建成投产,我国现在的核电将是另一番景象。其五,华龙一号。2014年8月21~22日,国家能源局、国家核安全局在北京的组织开会自主创新三代压水堆核电技术华龙一号总体技术方案专家评审会,发售了华龙一号技术融合方案。
该方案是由中核和中广核两个几近同源同宗的技术方案融合而出。专家评审会的《会议纪要》指出:华龙一号技术方案基于我国30余年核电科研、设计、建设和运营经验,充份糅合国际三代核电先进设备理念,吸取福岛核事故经验对系统,使用国际最低安全性标准,具备完备的严重事故防治和减轻措施,成熟性、安全性和经济性可符合三代核电技术拒绝。
随后,国家于2015年将福清核电站和防城港核电站作为样板工程,各决定2台华龙一号,目前工程进展成功。华龙一号和有望近期动工的CAP400都具备自律知识产权,在我国核电回头过来的大战略中将分担最重要角色;出口巴基斯坦卡拉奇的2台华龙一号也正在建设之中。在这个阶段,一共有46台核电机组动工建设。
其中二代改进型占到30多台,三代技术核电机组有10台。我国核电不仅构建了规模化发展,而且技术上构建了由二代向三代的横跨,这不应得益于前面二个发展阶段的技术和能力的累积,也与国家保护环境,调整能源结构的大政策、大环境有关,更加与我国经济实力发展壮大有关。铸就我国核电发展基础我国30余年的核电发展成就不仅竣工了一批技术先进设备、安全可靠、经济性较好的核电站,其规模佩全球第三,而且构成了原始的核电发展产业链和确保能力,为我国核电安全性高效发展奠定了坚实基础。第一,我国已构成了原始的核电产业链,涵括了铀资源、工程设计、工程管理、设备生产、建设加装、运营确保、核燃料生产和放射性废物处置设施等。
第二,构成了较强的创意和设计能力,创建了一大批实验研究设施,为华龙一号和CAP1400等三代核电技术开发建构了条件。第三,经过30多年核电建设的能力溶解,早已构成一批技术高超、工程建设管理先进设备的建安队伍。30多年,来我国不间断地积极开展了从30万千瓦到170万千瓦商用核电厂的建设,覆盖面积二代、三代压水堆及具备四代特征的高温气冷填的修建技术和管理模式,具备同时修建30台机组的工程修建能力。第四,构成了核电设备生产的综合实力。
早已构成以中国一重、中国二重、上海重工为产业龙头的大型铸锻件和反应堆压力容器的生产生产基地,以上海、四川、东北为代表的三大核电装备制造基地,以及一批泵阀和核电设施设备制造厂家,数字化仪触设计和生产技术也基本不具备国产化能力。整体上超过每年生产8~10套核电的能力,符合国内核电发展和回头过来的市场需求。第五,培育可谓了一支核电科技人才队伍,涉及高等院校也按照国家核电发展规划培育了一批优秀人才,为我国核电可持续发展奠下了人才基础。
第六,创建了适应环境核电发展必须的核安全监管机构,机构职责具体,独立国家监管,监管人员数量和业务素质需要符合监管必须。核安全监管法规基本完善并与国际互通。2018年1月1日开始实行的《核安全法》与2003年公布的《放射性污染防治法》包含了核能领域核安全和电磁辐射安全性的顶层法律,为核电身体健康发展获取了法律确保。
除了两部法律以外,还有7个国务院条例,一系列部门规章、标准和技术导则,包含了国家核能发展和核安全监管的法规基础。绝佳的历史机遇十九大报告明确提出,到2050年把我国竣工强国、民主、文明、美丽的现代化强国,核电等清洁能源将步入绝佳的历史机遇。根据有关方面预测,到2030年前后,我国一次能源需求将超过60亿吨标煤左右,电力装机规模相似30亿千瓦,人均电力装机水平超过2000瓦左右。
按照国家生态文明建设战略布局以及大气污染防治和应付气候变化目标,考虑到先前水能、风能、太阳能等可再生能源研发的资源和环境条件,以及季节性和间歇性发电的特点,核电作为低碳、安全性、平稳、经济的非化石能源可有效地替代一部分煤电分担的基本电力。当前条件下,核电在我国是一种最现实、最是非的能源。有研究机构预测,2030年核电市场需求的装机规模为1.3~1.5亿千瓦左右。
辽阔的市场空间为我国核电发展获取了历史性机遇。我们不应迎合形势,抓住机遇,弘扬大力协同和创意精神,希望增进我国核电安全性有效地发展,为国民经济建设流经更加强劲的动力。
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