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温鸿钧:关于“十三五”核电发展的讨论

发布时间:2015-1-14 18:43    来自: 中国电力报

核电发展基本情况

()规划目标实现困难

按《核电中长期发展规划(2011-2020)》,到2015年底,中国核电运行机组4000万千瓦,到2020年达到5800万千瓦。现在“十二五”只剩1年多一点时间,预计到2015年底总装机约为3000万千瓦,规划中的4000万千瓦是绝无实现的可能。1119日国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划(2014-2020)》,坚持原定2020年核电装机容量达到5800万千瓦,在建容量达到3000万千瓦以上的目标,但对2015年的装机目标没有说明。2020年达到5800万千瓦的目标,再努力也难于实现,据说能源局曾准备下调500万千瓦,降为5300万千瓦。现国务院办公厅发文要求坚持原目标不变,现看来只能采取集中审批,快速上马的办法,但人们对此做法的正确性和风险存有疑虑,或许会另找机会再调。

()三代核电技术掌握的迟后,已成为核电发展的瓶颈

被寄予厚望的AP1000在建项目,遇到重大关键技术、设备一时难于攻克的难题,延期、超资,暴露出革新型技术改进的一些需经实质性的科研开发试证验证工作尚未完成,何时解决还难以预料。

前景看好的自主三代,长期受压,刚刚启封,产业化发展尚需经过示范验证,已赶不上建设规划的要求。

核电规划目标必须下调,主因是上述三代核电技术的掌握,未能跟上发展规划的要求,成了瓶颈。

主要核电机型分析

()前景看好的自主三代华龙刚启封开路

二代改进机型上的进一步改进,属成熟机型渐进式改进,技术基础雄厚扎实;综合目标先进,技术成熟,经济性好,安全性能指标达到国际三代先进水平;建造示范工程条件已经具备,工程设备国产化率可达85%;有可能成为世界经济性最好的三代机型;具有完整的自主知识产权,摆脱外商专利和垄断性技术设备的控制,不受制于人。

华龙一号是我国引进法国M310的丰硕成果,见证了引进、消化吸收、再创新的全过程,证明了研发道路的正确;是在平等竞争条件下最有竞争力的机型,在国内推广建设,前景看好;是进军国际核电市场的首选机型,潜在国际竞争力强。

华龙一号设计概念在上世纪末提出,经过多年的设计论证和研发,打下很好基础,但长期受到“AP1000技术路线”的压抑,进展迟缓。最近通过了国家的设计认证审查,开始进入快车道。

当前应尽快启动示范工程建设,以安全优质为目标,按合理进度建科学施工,为国内推广建设和出口,打造优秀的样板,作为后续项目的参考机组。该项目应是计划安排建设计划中的首要。

()寄予厚望的AP1000遇到了难题,暴露了缺陷

AP1000是在20152020年规划目标中的主力项目,因为接受了西屋公司的过度宣传,定位为我国核电发展的技术路线。但在十年实践中,遇到了困难,暴露了缺陷。

西屋公司提出的非能动安全的理念,得到世界好评。但其推出的完全非能动的设计AP1000,说成是世界“最先进”、“最安全”、“最成熟”、“发展前景最好”的机型,现在几乎全部不能兑现。

IAEA分类AP1000属革新型,引入完全非能动设计理念,属重大本质性改进,引入的一些改进技术,必须经验证,必须建造原型/验证堆,完成工程整体验证。目前,在建的原型/验证工程,遇到了屏蔽泵等设计制造等的技术障碍,前景不明。

“安全性最好”仅是西屋公司自己的说法,并非公认。CDFLRF两个测算指标模型粗糙,关键数据人为假定,依据不足。所采用的新技术、新理念未经验证,未经验证的先进技术,不但不“先进”,而是安全的隐患。

我国自主出口AP1000可能性极小。当初协议规定,凡低于135万千瓦的改进设计,知识产权均归西屋公司;所涉技术,绝大部分已被西屋注册专利;现尚未攻克的技术,由其他公司控制。受外商专利和垄断性技术设备的控制,难于摆脱。

AP1000成本,7000美元/千瓦左右,是世界造价最高的机型之一;在国际竞争中处于劣势,屡战屡败,一些项目连参与投标的入场券都未取得,竞争颓势难挽。降低成本的设计改进,是AP1000生存发展的必由之路。

当前,应聚精会神的把在建项目建设好,确保安全是第一要务;创造产业化建设条件,包括屏蔽泵等关键技术过关,完成后补重大试验验证(ITAAC),完成性能总体评估;在消化吸收基础上做好设计标准定型中国化等。

后续项目建设的最终决策,应在完成首次换料之后,安装调试首次换料是暴露解决问题最集中的阶段,也可让屏蔽泵通过约10000小时的连续运行考验。

()AP1000基础上创新的AP1400基础不牢,方向不准

AP1400AP1000基础上的改进发展。现AP1000上还尚未解决的难题,这些问题在AP1400上都继续存在。不仅还会产生新的问题,还增加原有问题的难度。扩大规模,安全、经济风险增大。应先把基础夯实后再改进扩大,应在AP1000在建项目建成,各种风险隐患大部分消除,再决定建设。石岛湾项目的开工,应在后续AP1000项目开工之后,超前开工不符合循序渐进的客观规律。

再有140万千瓦,单机容量太大,不合世界发展潮流。国际市场上单机容量100万~120万千瓦的中型机组最受欢迎,大型机组市场日益萎缩。世界核电主要市场在第三世界发展中国家,机组过大会失去较小电网地区的市场,会因总投资规模过大、经济风险承担不了而失去机遇。现核电开发商都想把大型转向中型,但船大难掉头,不容易。

再创新的方向要真正实现自主。引进AP1000后,再创新的方向,应针对市场竞争中反映的问题。成本太高,市场竞争中屡战屡败,其病根是完全非能动的“完全”,绝对化了。应在消化吸收基础上,取其精华,摆脱“完全非能动”的束缚,以绕过难点,降低成本为目标,自主创新研发。也许能开发出更有生命力的好机型,摆脱外商控制,开创另一个自主三代机型系列。上世纪德国引进美国西屋技术时,把自己已有技术融合进去,自主设计,形成了比西屋更好的机型。上世纪末中核集团一院对西屋的AP600提出改进的CAP600,列入国际先进反应堆系列,西屋公司还想纳入他的系列AP600-C

()准三代安全成熟可靠,填补规划缺口

在二代改进基础上再改进,接近三代水平,称为准三代。我国提出的“核电建设,必须三代”,但国际上没有这个说法,接近三代的准三代,是可以建设的。我国田湾的AES-91,俄罗斯定为三代,国际上并未承认,就是准三代。越南和孟加拉国决定建俄罗斯的AES-91型,印度要建自主设计的重水堆,阿根庭、罗马尼亚准备建设的Candu6(或加强型)都属准三代。

当然,再改进引入的技术,必须是经充分验证的成熟技术,不产生新的安全问题。准三代的再改进方向,如向三代水平趋近的再改进,如中广核的ACPR1000;扩大应用领域,如带海水淡化功能;适应厂址特殊条件,如软地基等。在成熟可靠的机型上作扩展型的技术验证,小步推进,多个再改进技术的验证,积小胜为大胜,开发出多种达到三代水平的机型,实现机型的系列化。

建设一些准三代机组,可解决目前因机型技术青黄不接,长远规划目标难于实现的困难;还可继续发挥我国高效建设和廉价供应链的优势,提升我国核电的世界声誉、地位。

()其他机型可在特定条件下建设

EPR,国外首堆验证工程很不顺利,我国台山项目好得多,前期收到后发优势效益,进展顺利,进度超过外国两个先行工程,但据领先位置后,问题也不断产生。与AP1000不同,EPR建设中没有暴露难于解决的重大技术问题,未发现可能引发颠覆性后果的风险。问题是机组太大、太复杂、太贵,市场竞争力弱,降低成本是它生存发展的必由之路。我国中广核集团已同法国企业就合作开发降低成本的百万千瓦级EPR签了协议,这是个可探索的方向。后续项目建设,应在台山项目建成,经过整体验证、综合评价,才能作是否续建的决策。

高温气冷堆(HTG),主要应用目标是制氢等高温热利用,发电在经济上难于同轻水堆竞争。在建石岛湾HTGR核电站是借船出海,主要目的是掌握反应堆技术。在技术上还存在球床核燃料在壳体内流动不均匀引起局部超高辐照问题、乏燃料后处理和碳同位素污染等难题尚未解决。当前HTGR的发展,应以掌握开发技术为主攻目标,石岛湾核电站不宜翻版推广建设,应在实现4代技术上,继续跨步推进,建设后续项目。

在特殊需求条件下,作为个例,建设重水堆与VVER。在阿根庭和罗马尼亚核电项目中,主体技术还是属加拿大的。我国参与建设,即使只限于外围辅助工程、设备、管理和资金,但对我国核电“走出去”,意义也是很大的。但我国自己建此种机型必要性不大。类似秦山三期那样,当有特殊需求时,可考虑安排建设。

俄罗斯VVER机型,我国已建成和在建共4台机组,是成功的。从基本机型固有特点看,如六角形燃料组件、卧式蒸发器等,VVERM310不具优势。当然它的技术改进发展的业绩很好,达到三代水平,市场竞争业绩卓著。其核电技术发展道路和政策值得,我们好好学习,但我们已有了自主三代的华龙系列,再引进俄罗斯VVER的技术体系,意义不大。应在特殊需求条件下,才考虑建设。

核电发展需转变观念

()转变观念,回归既定的发展压水堆技术路线

2004年起以“统一技术路线”为由,把上世纪已经统一的既定的发展压水堆核电的技术路线修改成为发展AP1000,其主要原因是接受了美国西屋公司宣扬的AP1000的“最先进”、“最安全”、“最经济”、“完全成熟”、“世界都要建”的观点。到现在已经约10年了,实践证明,西屋公司宣扬的那些“最”,已成为兑现不了“空头支票”。建立在那些“最”的基础上确定的发展“AP1000的技术路线”,“一步到位”,把AP1000定为唯一发展的机型。现在看来,所选技术方向失当,又压抑了我国自主三代技术的发展,负面后果已经显现。如果真的按“一步到位,停止所有其他机型建设”执行的话,我国核电会是个什么样子?到了该调整的时候了。回归到既定的发展压水堆核电的技术路线上来,把AP1000放在与压水堆内其他机型同等的地位上,按市场机制规则,公正处置相互间的关系,给非AP1000机型同等的发展机会和权力。释放非AP1000的自主三代机型的发展的活力。

()以安全成熟为最高原则,技术成熟,才能产业化推广

技术要改进,先进技术要采用,但必须经过充分验证是成熟的。未经充分验证的技术,在产业化机型上使用,就会成为新的安全隐患。批准建设项目,安全可靠性必须确保,不具备条件的项目,不能贸然批准开工,“规划”要服从“安全”。

()调整审批政策边界,把“准三代”纳入允许建设的政策边界内,填补规划缺口

现在核电中长期规划目标,2015年运行容量4000万千瓦,20205800万千瓦,面临不可避免的下调。其主因是三代技术的发展没跟上。

在确保安全条件下,适当扩大审批政策边界,把在二代改进机型基础上的再改进,更接近三代水平,纳入允许建设的政策边界之内。我国推广改进的二代改进机型,满足够安全的要求,只要由再改进引入的技术,是经充分验证的成熟技术,安全是有保证的,再改进还可进一步提高安全性。建设一些准三代机型可以填补部分规划缺口。

()以平和心态,实事求是调整计划目标

计划目标的适度调整是计划中常见的,实事求是,该调就调,不必强求。2015年目标4000万千瓦,实现不了,下调为3000万千瓦,就3000万千瓦,大家努力了,实现了,也是很大成绩。20205800万千瓦,也要下调,据说,能源局曾有下调为5300万千瓦的想法,也是可以的、明智的。调整幅度大,没有什么大不了的,要以平和心态对待。重要的是,我们应认证思考,分析原因,总结经验教训。

计划、项目安排设想

()抓紧安全保质圆满完成在建项目的建设,不出重大安全问题。这是“十三五”最基本的任务。

()华龙1号验证/示范工程,加速尽快批准开工建设。还要积极准备后续项目建设。对我国核电长期可持续发展和对外出口,有深远的意义。

()AP1000后续项目建设必须在重大技术关键真正解决,在完成整体验证基础上实现设计标准化之后,应在三门核电工程完成首次换料之后再开工建设,以便能充分暴露和消除可能的隐患,屏蔽泵也可通过约1万小时的运行考验。

()AP1400的验证项目应在AP1000后续项目正式开工之后,再开工建设。

()“准三代”项目,应积极创造条件、抓紧建设,尽可能多的填补规划缺口。条件已经具备的项目,尽早开工。

()AP1000技术路线影响下选择了AP1000的项目,可改变机型。若能改选“准三代”,也许能提前开工建设。

有关政策建议

()机型选择权还给业主。要贯彻既定的建设压水堆核电的技术路线,允许多种机型发展。建设项目的机型怎么选择?按市场经济规则,机型选择权应交还给业主。建设核电的一切责任都由业主负责,政府应简政放权。

()建立公平竞争的政策环境。由业主在多种机型中自主选择,其前提必须有一个公平竞争的政策环境。政府政策,应以平等、适度竞争为目标,按市场规则,各种机型只要符合国家的有关财经政策、安全环境政策、科技发展政策,都可以平等的参与竞争。

()进入产业化建设,原在研发验证阶段取得的优惠政策,应予取消。产业化建设,是商业行为,与其他各种候选机型相比,在政策上应处同等地位,应在公平竞争政策环境下,公平竞争,所有产业化前的特殊优惠都应予取消。在项目计划审批上,要公平、公正、公开。产业化建设后的电价,要按统一标杆电价计价。

()排除政策障碍。一些阻碍平等竞争的不合理政策,应在经济体制改革中纠正。如所谓的“AP1000技术路线”,“内陆核电必须建AP1000”,“华龙1号仅作为出口机型”等。

原标题:温鸿钧:关于“十三五”核电发展的讨论

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