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华能亮出“核电牌”

作者:朱学蕊 来源:中国能源报 发布时间:2020-09-09 浏览:
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作为十六个国家科技重大专项之一,大型先进压水堆及高温气冷堆核电站专项与大型飞机、载人航天与探月等工程一起,承担着以科技发展的局部跃升带动生产力跨越发展,并填补国家战略空白的重大使命,是我国科技发展的重中之重。其中,高温气冷堆示范工程的目标,是建设一座20万千瓦的模块式高温气冷堆核电站,为我国发展第四代核电技术奠定基础。

位于山东荣成的高温气冷堆示范工程于2012年12月开建,由华能集团(以下简称“华能”)旗下华能山东石岛湾核电有限公司负责建设与运营。该工程采用我国自主研发的高温气冷堆技术,被行业公认为是全球首个将四代核电技术特征商业化的示范项目。今年7月,工程进入全面调试阶段,距并网发电仅有“最后一公里”。

高温气冷堆示范工程不仅是我国核电自主创新的重大标志性工程,也是华能主导落地的首个核电项目,涉及面广、要求高、难度大。对此,华能集团党组书记、董事长舒印彪8月28在该集团主办的“华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程现场报告暨研讨会”上坦言:“在示范工程最后冲刺期,华能将切实履行业主主体责任,举全集团之力推进示范工程建设,加快关键核心领域‘卡脖子’技术攻关,全力打造以标准、专利为核心的完整自主知识产权体系,加快商业化推广应用,抢占第四代核电技术竞争的制高点。同时,一体推进石岛湾核电基地开发建设,全力打造千万千瓦级三大核电基地。”

舒印彪全程主持了当天下午的研讨会,这是他掌舵华能20个月来第二次邀请能源动力领域的院士共商华能核电发展。14位院士及核能行业专家参加会议,并围绕示范工程调试、经济性和推广应用提出了建议。

攻坚调试——

2021年首次并网发电

进入调试阶段,意味着高温气冷堆示范工程已安装就位的部件和系统将进行各种无核和带核反应试验,土建安装质量、核电厂构筑物、系统和设备性能是否达到正常和事故工况下设计要求,都将接受全面“体检”,因此工程完成度和建造质量至关重要。

报告会上,华能副总工程师、华能核电公司执行董事张涛介绍,目前示范项目一回路核心反应堆系统已安装完成,并形成整个回路;30%的系统已完成调试并投入运行,具备全面调试的基础条件;90%的系统已完成安装并移交调试生产,具备系统联动调试条件。“总体看,核岛、常规岛,包括BOP的土建已基本完成,整个安装进度达到98%以上。”

张涛介绍,按计划,高温气冷堆示范工程将于今年下半年实现冷试和热试明年实现反应堆首次装料、临界和并网发电。“目前,整个生产准备持有操纵员执照65人,能够保证整个生产体系正常运转。”

作为技术原创方,清华大学研发团队亲历了这项技术从实验堆走向工程示范的全过程。对于并网前的攻坚,清华大学党委书记陈旭表示,要清醒认识到世界首堆在调试过程中可能会出现的问题,做好充分准备,全力克服困难。

对此,中国科学院院士王大中、中国工程院院士叶奇蓁表示赞同。叶奇蓁指出,根据以往经验,首堆综合调试相当困难。“因为没有可参考的过往经验,另外包括设计、设备、施工等很多问题都会在综合调试中暴露出来。所以,一定要认真编制每个调试大纲,同时对可能出现的故障做好预案。”

协同创新——

设备国产化率达93.4%

高温气冷堆示范工程于2006年列入国家科技重大专项,彼时便明确了设备国产化率75%的目标。那么开工近八年后,这个目标是否完成?

据了解,示范工程核岛设备大概有15000件,常规岛设备12000件,首次使用设备2200余台套,创新型设备660余台套。“十大核心设备和系统包括燃料元件、压力容器、主氦风机、蒸汽发生器、堆内金属构件、控制棒、吸收球、燃料装卸系统、氦净化系统以及乏燃料干式储存等,进口设备主要涉及核级石墨、氦气阀门和电磁轴承。”清华大学核研院院长、高温气冷堆专项总师张作义介绍。

“从设备制造国产化情况看,示范工程国产化率已达93.4%,远超重大专项预设目标,是目前国产化率最高的核电项目。另外,氦气阀门和电磁轴承国产化研究已取得基础性进展,核级石墨国产化也在积极研究推进。”张涛称。

高温气冷堆是创新型核电工程,其设备国产化率大幅跃升,关键得益于以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。正如张作义此前所感慨,“如果没有华能十几年的支持,没有各合作方的协同,这项技术走不到工程实施。”

对于核电科技领域的持续创新,华能也提出了相应规划,即通过“小核心、大协作”技术平台,联合高校、科研院所、制造厂以及设计院,形成核安全、项目开发建设和运营三大体系,以及管理和技术两套标准,并力争形成一批相应的国际标准。“未来华能核电科技创新要具备五种能力,即高温堆综合应用、火电厂址替代、核电厂智慧运行、建立项目建设四大管控平台、形成核电集约化的技术支持平台。”张涛解释。

加码布局——

锁定三大核电基地

作为综合性能源集团,华能近年来加快转型步伐,持续发力清洁能源产业,目前清洁能源装机占比达33.83%。“加快发展核电,打造重要的新兴战略产业,是推进华能转型升级的重要方向和战略选择。”舒印彪表示,“十四五”期间,华能将全面开发建设石岛湾、昌江、霞浦三大核电基地,核电产业进入规模化发展阶段。

据了解,上述三大核电基地中,石岛湾基地目前在建一台高温气冷堆,四台百万级压水堆电站正在积极推进;海南昌江基地两台百万级压水堆9月2日获国家核准;福建霞浦基地已列入国家规划。

对于中远期发展,华能今年8月发布的《中国华能集团有限公司核电产业发展战略规划(2011-2035)》对高温气冷堆和压水堆做出了相应安排。其中,高温气冷堆实现从优化完善到提升发展和规模发展,并实现在中国内陆和海外市场的突破,同时在制氢、高温化工、核能供热、海水淡化、氦气透平等领域实现多元化产业应用;压水堆在三大核电基地建设基础上,实现规模发展和高效发展,规划在2035年达到两个15%,即在国内核电新增装机中占比15%,同时核电发电量在华能总发电量中占比15%。

针对高温堆产业化,多位院士和核能行业专家建议,在建好示范工程基础上,应集中力量开展以提高运行可靠性和经济性为目标的技术完善和优化,并明确技术市场定位,为多元化市场推广打好基础。

关键字:核电

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