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    創(chuàng)新“華龍一號”機型成熟發(fā)展思路——系列分析思考之三

    來源:中國核電信息網(wǎng) 張祿慶 發(fā)布日期:2015-05-28

        5月7日,中核集團福清5號“華龍一號”示范工程首臺機組,率先澆筑第一罐混凝土,正式開工建設(shè)。此前4月15日李克強總理主持召開的國務(wù)院常務(wù)會議上, “‘華龍一號’被確定是:“以我國20多年核電建設(shè)運營成熟經(jīng)驗為基礎(chǔ),汲取世界先進設(shè)計理念的三代核電自主創(chuàng)新成果”。這是國家在最高層面上首次對沖破種種磨難而涅槃重生的“華龍一號”的正式褒獎。

        福清5號機組,作為緊隨其后的援外“華龍一號”項目的參考機組和國內(nèi)同類機組批量建設(shè)的先驅(qū),責任特別重大。通過國內(nèi)示范工程建設(shè),實現(xiàn)向商用成熟批量化建設(shè)的先進機型過渡,是“華龍一號”走出國門的重要前提。

        “凡事預則立,不預則廢”。中核集團已要求福清核電廠業(yè)主和工程建設(shè)的EPC總承包單位,精誠團結(jié),群策群力,認真執(zhí)行國家關(guān)于 “項目業(yè)主負責制、合同招投標制、工程監(jiān)理制”的規(guī)定,在建設(shè)全過程中做好設(shè)計、采購、現(xiàn)場土建、安裝和調(diào)試、合同管理、進度控制、質(zhì)量保證等一切準備,包括應(yīng)對各種復雜情況的應(yīng)急預案。我們要認真分析以往國內(nèi)所有商用核電機組工程拖期的主要原因,吸取經(jīng)驗教訓并將其實際運用到示范工程與今后的建設(shè)項目。對建設(shè)各階段的工程質(zhì)量、進度、投資進行監(jiān)控,使之始終處于受控狀態(tài),實現(xiàn)預訂目標,打破“首堆必拖期”的魔咒。毫無疑問,首堆工程如期或提前完成,對鼓舞員工士氣和樹立企業(yè)形象的意義極其重大。
    自主化三代機型的國內(nèi)示范工程今明兩年開工,計劃將在2020年前建成。如果沒有新的思路來安排后續(xù)機組的建設(shè),在“華龍一號”示范工程開工后和引進三代機組建成前的空擋期,可能仍會重復2014年“無米下鍋”的尷尬。
    假定所有2014年底前開建的機組都能在2020年底前建成,核電投運總裝機容量約可達4800萬千瓦。顯然要如期完成拓展規(guī)劃投運機組容量5800萬千瓦的指標,還是個挺大的挑戰(zhàn)。即使考慮首批引進三代機組建成后的續(xù)建,以及自主化三代機型首堆工程的成功,拓展規(guī)劃確定的2020年投運加在建機組容量8800萬千瓦的指標,仍然可能要推遲完成,成為“十三五”核電發(fā)展規(guī)劃編制中的第二個不確定因素。

        筆者認為,梳理正在我國建設(shè)的國際三代核電機組的經(jīng)驗教訓,會對“華龍一號”后續(xù)項目安排的思路有所啟迪。

        AP1000采用革新的全非能動安全理念,除了引起主回路系統(tǒng)、鋼制安全殼等制造及布置上的重大改變外,最大影響莫過于被迫放棄普遍采用的軸封式主泵,轉(zhuǎn)而采用效率較低的屏蔽式主泵。該種主泵的功率和流量規(guī)??涨?,致使樣機研制難度極大,至今仍未成功。如果說三門1號機組最初兩三年的拖期是開工準備不充分、設(shè)計控制文件數(shù)次升版,導致施工圖紙不斷改動所致,現(xiàn)在的難關(guān)已轉(zhuǎn)到屏蔽式主泵這個關(guān)鍵核心設(shè)備研制久攻不克上。不經(jīng)過一個周期的試運行,誰都無法預測只經(jīng)過區(qū)區(qū)數(shù)百小時性能試驗的主泵實際運行能堅持多久,從而影響了后續(xù)項目的開工。能源局主要領(lǐng)導曾明確指示,關(guān)鍵核心設(shè)備研制問題完全解決后再開建后續(xù)項目。

        EPR作為漸進型三代核電技術(shù),由于2005年開建的芬蘭奧爾基洛托3號機組和2007年開建的法國本土弗拉芒維爾機組,在建安施工方面起到的“蹚路”作用,因而使得2009年開建的臺山機組建設(shè)進度能夠后來居上,成為實際上的EPR首堆工程。但是,臺山核電廠商務(wù)合同中不包括的超大型設(shè)備的性能鑒定驗證試驗,目前成了臺山項目最大的攔路虎。

        上述6臺機組的實踐再次證明:一種新機型首堆工程建設(shè)的主要風險,在于設(shè)計理念變化引起的系統(tǒng)布置施工圖紙變更,以及關(guān)鍵核心新設(shè)備的成功研制。

        作為漸進型三代機型,華龍一號與我國批量建設(shè)的二代改進型機組的最大區(qū)別在于:通過采用確實保證能動安全系統(tǒng)的可靠性與增設(shè)保底的非能動安全設(shè)施相結(jié)合的縱深防御措施,來預防和緩解嚴重事故后果,得以滿足第三代壓水堆安全要求。華龍一號福清項目需要重點關(guān)注的改進是站設(shè)安全設(shè)施布置上重大變動的科學合理性與協(xié)調(diào)一致性。二代改進型機組上已批量采用的大型關(guān)鍵設(shè)備在華龍一號上的移植,其重要參數(shù)沒有本質(zhì)改動,不存在“卡脖子”的制造困難,也完全沒有大型壓水堆核電廠首次使用屏蔽式主泵或濕繞組主泵,以及爆破閥那樣吃第一只螃蟹的風險。換言之,華龍一號機型的主要技術(shù)風險在于施工設(shè)計的布置改變,而不是來自設(shè)備制造。在福清5號機組開工后的一年半左右的時間內(nèi),經(jīng)過相繼開工的國內(nèi)外4臺機組的施工實踐,施工圖紙或許存在的前面尚未發(fā)現(xiàn)的不符合項,肯定已全部得到圓滿解決。因此,以福清5號機組施工進展順利為前提,在2016年底或2017年初開工同類型第二個項目首臺機組的風險完全可以掌控,絕不會出現(xiàn)國產(chǎn)化依托項目因重大關(guān)鍵設(shè)備研制引發(fā)的風險不可控。

        根據(jù)十余年親身參與或跟蹤中核集團自主研發(fā)核電技術(shù)的經(jīng)歷,筆者堅信,中核集團華龍一號技術(shù),正是吳新雄局長在2015年能源工作會上提出,要堅持以企業(yè)為主體、以項目為載體,抓好“三個一批”技術(shù)中“應(yīng)用推廣一批相對成熟、有需求、有市場、成本低的技術(shù),盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的最佳典型。

        筆者認為,上文提出的加快“華龍一號”商用成熟步伐的設(shè)想,是基于對“華龍一號”技術(shù)特點的實事求是分析,在可以確保安全前提下的一種創(chuàng)新思維,必將加速我國從核電大國轉(zhuǎn)變?yōu)楹穗姀妵倪M程,更加壯大我國自主化三代核電技術(shù)走出國門的氣勢與信心。當然,要使這個新思路真正落到實處,除了切實保證福清5號首臺機組施工順利開展這個最重要的前提外,還絕對離不開政府有關(guān)部門的理解、同意與大力支持,做到政府與企業(yè)、企業(yè)內(nèi)部思想統(tǒng)一,形成合力;認真落實擬建廠址的各項準備工作和長周期設(shè)備的訂貨合同談判等前期準備。

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