我國的核電技術(shù)路線是在上世紀(jì)80年代確定走引進(jìn)、消化、研發(fā)、創(chuàng)新的道路的。經(jīng)過20余年的努力，通過對引進(jìn)的二代法國壓水堆技術(shù)的消化吸收，取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了60萬千瓦壓水堆機(jī)組設(shè)計(jì)國產(chǎn)化，基本掌握了百萬千瓦壓水堆核電廠的設(shè)計(jì)能力。目前我國有五種第三代核電技術(shù)擬投入應(yīng)用，他們分別是 AP1000、華龍一號、CAP1400、法國核電技術(shù)(EPR)以及俄羅斯核電技術(shù)(VVER)。北極星電力網(wǎng)小編整理五種核電技術(shù)及特點(diǎn)供核電業(yè)界人士參考。
1、AP1000
AP1000是美國西屋公司研發(fā)的一種先進(jìn)的“非能動(dòng)型壓水堆核電技術(shù)”。西屋公司在已開發(fā)的非能動(dòng)先進(jìn)壓水堆AP600的基礎(chǔ)上開發(fā)了AP1000。該技術(shù)在理論上被稱為國際上最先進(jìn)的核電技術(shù)之一，由國家核電技術(shù)公司負(fù)責(zé)消化和吸收，且多次被核電決策層確認(rèn)為日后中國主流的核電技術(shù)路線。
國家核電技術(shù)公司的AP1000和中廣核集團(tuán)與中核集團(tuán)共推的華龍一號被默認(rèn)為中國核電發(fā)展的兩項(xiàng)主要推廣技術(shù)，兩者一主一輔，AP1000技術(shù)主要滿足國內(nèi)市場建設(shè)和需求，華龍一號則代表中國核電出口國外。
作為國內(nèi)首個(gè)采用AP1000技術(shù)的依托項(xiàng)目三門核電一號機(jī)組原計(jì)劃于2013年底并網(wǎng)發(fā)電，但由于負(fù)責(zé)AP1000主泵制造的美國EMD公司多次運(yùn)抵中國的設(shè)備都不合格，致使三門一號核電機(jī)組如今已經(jīng)延期2年。
目前，除在建的兩個(gè)項(xiàng)目(三門、海陽)外，三門二期、海陽二期、廣東陸豐、遼寧徐大堡、以及湖南桃花江等內(nèi)陸核電項(xiàng)目均擬選用AP1000技術(shù)。
AP1000技術(shù)主要目標(biāo)工程包括：海陽核電廠1-2號機(jī)組、三門核電廠1-2號機(jī)組、紅沿河核電廠二期項(xiàng)目5-6號機(jī)組、三門核電廠二期項(xiàng)目、海陽核電廠二期項(xiàng)目、徐大堡核電廠一期項(xiàng)目以及陸豐核電廠一期項(xiàng)目等。其中海陽核電廠1-2號機(jī)組和三門核電廠1-2號機(jī)組為正在建設(shè)的核電項(xiàng)目，其余五個(gè)為有望核準(zhǔn)的核電項(xiàng)目。
AP1000技術(shù)示范項(xiàng)目—三門核電站(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
【三門核電站】浙江三門核電站是我國首個(gè)采用三代核電技術(shù)的核電項(xiàng)目。三門核電站在全球率先采用第三代先進(jìn)壓水堆AP1000技術(shù)，其1號機(jī)組是全球首座AP1000核電機(jī)組。三門核電站位于浙江南部三門縣，一期工程建設(shè)2004年7月獲得國務(wù)院批準(zhǔn)并于2009年4月19日開工建設(shè)，總投資250億元，將首先建設(shè)兩臺目前國內(nèi)最先進(jìn)的100萬千瓦級壓水堆技術(shù)機(jī)組。這是繼中國第一座自行設(shè)計(jì)、建造的核電站——秦山核電站之后，獲準(zhǔn)在浙江省境內(nèi)建設(shè)的第二座核電站。三門核電站總占地面積740萬立方米，可分別安裝6臺100萬千瓦核電機(jī)組。全面建成后，裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到1200萬千瓦以上，超過三峽電站總裝機(jī)容量。
AP1000技術(shù)特點(diǎn)：
AP1000主要的設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：主回路系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)計(jì)采用成熟電站設(shè)計(jì)、簡化的非能動(dòng)設(shè)計(jì)提高安全性和經(jīng)濟(jì)性、嚴(yán)重事故預(yù)防與緩解措施、儀控系統(tǒng)和主控室設(shè)計(jì)、建造中大量采用模塊化建造技術(shù)。
AP1000設(shè)計(jì)簡練，易于操作，而且充分利用了諸多“非能動(dòng)的安全體系”，比如重力理論、自然循環(huán)、聚合反應(yīng)等，比傳統(tǒng)的壓水堆安全體系要簡單有效得多。這樣既進(jìn)一步提高了核電站的安全性，同時(shí)也能顯著降低核電機(jī)組建設(shè)以及長期運(yùn)營的成本。
其次，AP1000的經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。采用模塊化施工建設(shè)，建設(shè)周期可縮短。由于很多系統(tǒng)和子系統(tǒng)在工廠而不用到電站裝配，因此建設(shè)時(shí)間可縮短至3~4年。AP1000 大型化單機(jī)容量以及達(dá)60年的設(shè)計(jì)壽命，可以能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣電廠相競爭。
另外，因?yàn)楠?dú)特的非能動(dòng)安全系統(tǒng)，AP1000與正在運(yùn)行的電站設(shè)備相比，閥門、泵、安全級管道、電纜、抗震廠房容積分別減少了約50%，35%，80%，70%和45%。雖然部分產(chǎn)品的量減少了，但價(jià)值量基本不變。
2、華龍一號
所謂“華龍一號”核電技術(shù)，指的是中核ACP1000和中廣核ACPR1000+兩種技術(shù)的融合，被稱為“我國自主研發(fā)的三代核電技術(shù)路線”。“華龍一號”現(xiàn)已通過國家能源局和國家核安全局的審查。8月21日至22日，國家能源局、國家核安全局在北京組織召開“華龍一號”總體技術(shù)方案審查會(huì)。會(huì)上，中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)合作開發(fā)的自主三代核電“華龍一號”得到了國家權(quán)威的認(rèn)可。
ACP1000技術(shù)是中核集團(tuán)自主研發(fā)的具備完整自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)。它是在中核集團(tuán)完成設(shè)計(jì)的CP1000核反應(yīng)堆的基礎(chǔ)上，消化吸收引進(jìn)的三代核電技術(shù)AP1000，借鑒國際先進(jìn)核電技術(shù)的先進(jìn)理念，充分考慮福島核事故后最新的經(jīng)驗(yàn)反饋，按照國際最先進(jìn)法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)要求研制的一種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代壓水堆核電站。
CPR1000是中廣核推出的中國改進(jìn)型百萬千瓦級壓水堆核電技術(shù)方案。是源于法國引進(jìn)的百萬千瓦級堆型——M310堆型。而ACPR1000+是中廣核在推進(jìn)CPR1000核電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)?；ㄔO(shè)的同時(shí)，研發(fā)出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的百萬千瓦級三代核電技術(shù)。
本次“華龍一號”融合方案評審獲得通過，其形成的基礎(chǔ)，源于國家能源局于去年4月份對兩家核電集團(tuán)的敦促，要求它們在各自的技術(shù)上盡快作出合理的融合，以便“增強(qiáng)中國在國際核電市場的競爭力”。兩種核電技術(shù)融合一體，毋庸置疑的是不僅可以促進(jìn)我國三代自主核電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，結(jié)束混亂的核電局面，最重要的是可以在資源上減少浪費(fèi)。
按照中核和中廣核目前達(dá)成的協(xié)議，“華龍一號”的堆芯選用中核集團(tuán)ACP1000技術(shù)的177堆芯，單堆布置，核燃料采用中核集團(tuán)開發(fā)的CF自主品牌。在具體的項(xiàng)目上，可根據(jù)客戶需求，配置個(gè)性化的專設(shè)安全系統(tǒng)。
在此之前，“華龍一號”的融合可謂經(jīng)歷了十八般“磨難”。具體體現(xiàn)在兩家核電集團(tuán)在專設(shè)安全系統(tǒng)選擇上出現(xiàn)的分歧。中廣核堅(jiān)持自身的安全方案，采用的是“3系列”，即三套非能動(dòng)安全裝置。而中核還是依然采用原本的“2加1系列”，即2套能動(dòng)安全裝置加一套非能動(dòng)安全裝置。
“華龍一號”的落地?zé)o疑會(huì)給自家“兄弟”國核技帶來恐慌，然而相對于國核技的AP1000和其國產(chǎn)化技術(shù) CAP1400以及CAP1700，“華龍一號”主攻國際市場，后者則主推國內(nèi)市場，兩者形成“一主一輔”的中國核電發(fā)展路線。
“華龍一號”國內(nèi)目標(biāo)示范項(xiàng)目—福清核電站(圖片選自網(wǎng)絡(luò))
【福清核電站】福清核電工程是國家批準(zhǔn)建設(shè)的重大能源工程之一，位于福建中部沿海福清市三山鎮(zhèn)前薛村，共規(guī)劃6臺百萬千瓦級二代改進(jìn)型壓水堆核電機(jī)組，實(shí)行一次規(guī)劃，連續(xù)建設(shè)，總投資近千億元。1號機(jī)組于2008年11月正式動(dòng)工，今年8月20日首次并網(wǎng)。2號機(jī)組已從安裝階段向調(diào)試階段過渡，計(jì)劃2015年8月建成投產(chǎn);3號機(jī)組處于安裝高峰階段，計(jì)劃2016年2月建成投產(chǎn);4號機(jī)組已完成土建主體工程，已進(jìn)入安裝階段，計(jì)劃于2017年3月建成投產(chǎn)。5、6號機(jī)組積極推進(jìn)前期準(zhǔn)備工作，目前正在上報(bào)審批。6臺機(jī)組預(yù)計(jì)2020年底全建成，年發(fā)電總量可達(dá)450億千瓦時(shí)。
“華龍一號”國內(nèi)目標(biāo)示范項(xiàng)目—防城港核電站(圖片選自網(wǎng)絡(luò))
【防城港核電站】防城港核電廠位于防城港市港口區(qū)光坡鎮(zhèn)東面約8km的紅沙澫南側(cè)光嶺至山雞啼一帶的丘陵及灘涂處。核電廠以嶺澳核電站為參考電站，按“翻版加改進(jìn)”方式規(guī)劃建設(shè)容量為6臺百萬千瓦級CPR1000二代改進(jìn)型壓水堆機(jī)組，一期建設(shè)2臺CPR1000二代改進(jìn)型壓水堆機(jī)組，項(xiàng)目擬定投資約270億元。
“華龍一號”特點(diǎn)：
在設(shè)計(jì)創(chuàng)新上，“華龍一號”提出“能動(dòng)和非能動(dòng)相結(jié)合”的安全設(shè)計(jì)理念，采用177個(gè)燃料組件的反應(yīng)堆堆芯、多重冗余的安全系統(tǒng)、單堆布置、雙層安全殼，全面平衡貫徹了縱深防御的設(shè)計(jì)原則，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施等。
3、CAP1400
CAP1400型壓水堆核電機(jī)組是國家核電技術(shù)公司在消化、吸收、全面掌握我國引進(jìn)的第三代先進(jìn)核電AP1000非能動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過再創(chuàng)新開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電機(jī)組，也是中國“16個(gè)國家科技重大專項(xiàng)”之一的核電重大專項(xiàng)的核心內(nèi)容。CAP1400符合目前全球商用核電站的最高安全標(biāo)準(zhǔn)要求，也是最大的非能動(dòng)壓水堆核電站。
CAP1400將與“華龍一號”一道，成為中國核電技術(shù)競逐海外市場的兩大利器。
目前，我國應(yīng)用CAP1400技術(shù)的項(xiàng)目為山東榮成CAP1400示范項(xiàng)目1-2號機(jī)組，單機(jī)容量140萬千瓦，設(shè)計(jì)壽命60年。該項(xiàng)目為有望核準(zhǔn)的項(xiàng)目，現(xiàn)兩臺機(jī)組的前期工作進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)今年內(nèi)開工，2018年首臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。
CAP1400技術(shù)示范項(xiàng)目—山東榮成石島灣核電站(圖片選自網(wǎng)絡(luò))
【石島灣核電站】該項(xiàng)目工程位于山東省威海市所轄榮成市內(nèi)，是由國家核電技術(shù)公司與中國華能公司共同投資建設(shè)兩臺140萬千瓦級的CAP1400核電機(jī)組。
山東榮成石島灣大型先進(jìn)壓水堆核電站重大專項(xiàng)CAP1400示范工程一號機(jī)組裝機(jī)容量140萬千瓦，建設(shè)總工期56個(gè)月，2018年年底建成投產(chǎn);二號機(jī)組與一號機(jī)組開工時(shí)間間隔12個(gè)月，建設(shè)總工期為50個(gè)月。
CAP1400技術(shù)特點(diǎn)：
CAP1400采用了非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的組合設(shè)計(jì)。其安全性比二代核電提高兩個(gè)量級。
同時(shí)，CAP1400采用簡化設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)壓水堆相比部件數(shù)量顯著減少。這樣維修檢查的壓力減少，故障幾率大幅降低。
對于反應(yīng)堆安全保障的重中之重——鋼制安全殼，CAP1400在設(shè)計(jì)中擴(kuò)大了安全殼尺寸，獲得了較大的自由容積、優(yōu)化布置和更大的安全殼內(nèi)壓分析裕量。在屏蔽廠房的設(shè)計(jì)上，采用鋼板混凝土結(jié)構(gòu)，具備抗大型商用飛機(jī)惡意撞擊能力，并優(yōu)化了空間布置，以提高人員可到達(dá)性和設(shè)備可維修性。
經(jīng)濟(jì)方面，CAP1400較目前二代核電的經(jīng)濟(jì)性主要體現(xiàn)在性能參數(shù)和建造成本上。CAP1400具有更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性;設(shè)計(jì)使用壽命為60年，較二代核電增加20年壽命。
基于AP1000的模塊化技術(shù)，CAP1400優(yōu)化了模塊設(shè)計(jì)。模塊化建造縮短了建造周期：示范工程一號機(jī)組建造周期56個(gè)月，2號機(jī)組50個(gè)月。
模塊化設(shè)計(jì)的同時(shí)，進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)和部件數(shù)量大幅減少，降低了建造成本和運(yùn)維成本。同時(shí)，隨著我國裝備制造能力的提高，CAP1400對關(guān)鍵設(shè)備均進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和批量化設(shè)計(jì)，減少了建造成本。
4、法國EPR核電技術(shù)
EPR是與美國AP1000并列的當(dāng)代先進(jìn)的三代核電技術(shù)，是法馬通和西門子聯(lián)合開發(fā)的反應(yīng)堆，是在國際上最新型反應(yīng)堆(法國N4和德國建設(shè)的Konvoi反應(yīng)堆)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，吸取了核電站運(yùn)行三十多年的經(jīng)驗(yàn)。
EPR為單堆布置四環(huán)路機(jī)組，電功率1525MWe，設(shè)計(jì)壽命60年，雙層安全殼設(shè)計(jì)，外層采用加強(qiáng)型的混凝土殼抵御外部災(zāi)害，內(nèi)層為預(yù)應(yīng)力混凝土。
EPR核電技術(shù)是我國出于政治關(guān)系的引進(jìn)項(xiàng)目，不在目前國內(nèi)新機(jī)組的技術(shù)選型考慮范圍之內(nèi)。
目前，全球采用此種技術(shù)建造的核電站共有3座，除位于中國廣東江門的臺山核電站外，還有2005年5月開工建設(shè)的芬蘭奧爾基洛托核電站，2007年底開工的法國弗拉芒維爾核電站3號機(jī)組。相較于另外兩座屢屢延期的核電站，臺山核電站的建設(shè)顯得一帆風(fēng)順。
臺山核電站一期工程由中國企業(yè)和全球擁有核電機(jī)組最多的法國電力公司共同投資建設(shè)。該工程已于2009年底正式開工。建設(shè)兩臺單機(jī)容量為175萬千瓦的壓水堆核電機(jī)組，項(xiàng)目建成投產(chǎn)后年上網(wǎng)電量預(yù)計(jì)達(dá)260億千瓦時(shí)。
法國EPR技術(shù)示范項(xiàng)目—臺山核電站(圖片選自網(wǎng)絡(luò))
【臺山核電站】臺山核電項(xiàng)目是我國首個(gè)175萬千瓦核電項(xiàng)目，一期工程機(jī)組是基于第三代核電EPR(歐洲壓水堆)技術(shù)的CEPR(中國的EPR)技術(shù)機(jī)組，也是世界單機(jī)組容量最大的核電機(jī)組，核電汽輪機(jī)安裝精度要求極高。臺山核電2號機(jī)組項(xiàng)目于2010年4月開工建設(shè)，從2013年11月臺山核電2號機(jī)組3個(gè)低壓缸全部就位結(jié)束，到低壓缸(LP3汽缸)扣蓋一次成功，歷經(jīng)10個(gè)月。
EPR技術(shù)特點(diǎn)：
1、EPR屬壓水堆技術(shù)。
2、EPR是目前國際上最新型反應(yīng)堆(法國N4和德國近期建設(shè)的Konvoi 反應(yīng)堆)的基礎(chǔ)上開發(fā)的，吸取了核電站運(yùn)行三十多年的經(jīng)驗(yàn)。
3、EPR是新一代反應(yīng)堆，具有更高的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能：降低發(fā)電成本，充分利用核燃料(UO2或MOX)，減少長壽廢物的產(chǎn)量，運(yùn)行更加靈活，檢修更加便利，大量降低運(yùn)行和檢修人員的放射性劑量。
4、EPR的電功率約為1600兆瓦。具有大規(guī)模電網(wǎng)的地區(qū)適于建設(shè)這種大容量機(jī)組。另外，人口密度大、場址少的地區(qū)也適于采用大容量機(jī)組。
5、EPR可使用各類壓水堆燃料：低富集鈾燃料(5%)、循環(huán)復(fù)用的燃料(源于后處理的再富集鈾，或源于后處理的钚鈾氧化物燃料MOX)。EPR堆芯可全部使用MOX燃料裝料。這樣，一方面可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定乃至減少钚存量的目標(biāo)，同時(shí)也可降低廢物的產(chǎn)量;
6、EPR的技術(shù)壽期為60年，目前在運(yùn)行的反應(yīng)堆的技術(shù)壽期為40年。由于設(shè)備方面的改進(jìn)，EPR運(yùn)行40年無需更換重型設(shè)備。
5、俄國VVER核電技術(shù)
VVER是前蘇聯(lián)所發(fā)展的壓水動(dòng)力堆的簡稱。VVER是俄語縮寫，代表“water-water能量反應(yīng)堆”(即水冷反應(yīng)堆water-moderated能源)。在一些東歐國家，核電生產(chǎn)部分或全部依靠蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的這種反應(yīng)堆。
上世紀(jì)七、八十年代，前蘇聯(lián)主要建設(shè)的二代壓水堆核電機(jī)型，是VVER-1000。九十年代初，蘇聯(lián)解體以后，俄羅斯跟世界各核電機(jī)組供應(yīng)商一起，進(jìn)行更安全更經(jīng)濟(jì)的新機(jī)型的改進(jìn)研發(fā)，先后推出了AES-91(V-428)和AES-92(V-412)兩種機(jī)型。兩種機(jī)型都保持了VVER-1000的基本型式，兩者基本相同。
兩種機(jī)型，分別在中國的田灣核電站和印度的庫達(dá)庫拉姆核電站，各建設(shè)兩臺。田灣核電站的兩臺AES-91型機(jī)組，已分別于2007年5月17日和8月16日建成投產(chǎn)，運(yùn)行情況良好。印度庫達(dá)庫拉姆核電站的兩臺AES-92型機(jī)組，也分別于2010年9月和12月建成投產(chǎn)。
在AES-91和AES-92兩種機(jī)型建設(shè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，吸收反饋經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了綜合改進(jìn)、挖潛和標(biāo)準(zhǔn)化，推出了名義功率為120萬千瓦的AES-2006型，屬三代+的機(jī)型。
俄羅斯政府已確定AES-2006型為俄羅斯今后核電發(fā)展的主力機(jī)型，計(jì)劃在2030年前要建成32臺這種機(jī)組，現(xiàn)在已有4臺機(jī)組，新沃羅涅日2廠(NVNPP)和列寧格勒2廠(LNPP)各2臺機(jī)組，分別在2008年和2009年開工建設(shè)，于2012年和2013年建成。另外在保加利亞的Belene核電站的競標(biāo)中，俄羅斯戰(zhàn)勝了捷克斯庫達(dá)公司和西屋公司聯(lián)隊(duì)，以AES-92型中標(biāo)，兩臺機(jī)組已于2008年開工建設(shè)。
目前，在俄羅斯和海外共運(yùn)行著53座采用俄羅斯VVER技術(shù)的水冷核反應(yīng)堆，其中28座是VVER一1000型反應(yīng)堆。
俄國VVER技術(shù)示范項(xiàng)目—田灣核電站(圖片選自網(wǎng)絡(luò))
【田灣核電站】田灣核電站是中國和俄羅斯技術(shù)合作項(xiàng)目，地點(diǎn)在江蘇省連云港市田灣鎮(zhèn)。田灣核電站于1999年10月20日正式開工建設(shè)，一期工程建設(shè)2臺單機(jī)容量106萬千瓦的俄羅斯AES-91型壓水堆核電機(jī)組，設(shè)計(jì)壽命40年，年發(fā)電量達(dá)140億千瓦時(shí)。田灣核電站是中俄兩國在加深政治互信、發(fā)展經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、加強(qiáng)兩國戰(zhàn)略協(xié)作伙伴關(guān)系方針推動(dòng)下，在核能領(lǐng)域開展的高科技合作，是兩國間迄今最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合作項(xiàng)目，也是我國“九五”計(jì)劃開工的重點(diǎn)核電建設(shè)工程之一。
VVER技術(shù)特點(diǎn)：
臥式蒸汽發(fā)生器;
六角燃料組件;
沒有壓力容器底部的縫隙;
高容量pressurisers提供一個(gè)大型反應(yīng)堆冷卻劑庫存。
責(zé)任編輯：慧子
