中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院多用途模塊化小堆總設(shè)計(jì)師宋丹戎日前在“第三屆能源論壇”上透露，用于海上石油開(kāi)采方案的浮動(dòng)式核電站ACP100S已完成總體方案設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、關(guān)鍵設(shè)備研制等環(huán)節(jié)均已貫通，可很快具備工程應(yīng)用條件。

    在具體進(jìn)度安排上，宋丹戎表示，ACP100S計(jì)劃2016年完成工程初步設(shè)計(jì)，工程開(kāi)工；2017年，完成工程主系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)，船體下水；2018年，完成電站主設(shè)備安裝；2019年，電站建造調(diào)試完成，并投入運(yùn)行。

    早在上世紀(jì)60年代，美國(guó)將船只改造的10MW浮動(dòng)式核動(dòng)力裝置用于軍事基地供電。美國(guó)海上電力系統(tǒng)公司曾設(shè)計(jì)完成兩個(gè)安裝在駁船上的浮動(dòng)式核電站，并計(jì)劃部署4座這樣的浮動(dòng)式核電站滿足石油開(kāi)采需求，但因70年代后期的石油危機(jī)導(dǎo)致的能源需求減少而放棄建造計(jì)劃。目前，俄羅斯機(jī)首座KLT-40S浮動(dòng)核電站已于2007年開(kāi)工，船體已下水，預(yù)計(jì)2015年交付使用。而我國(guó)ACP100S于2010年啟動(dòng)研發(fā)，開(kāi)始需求調(diào)研并完成頂層設(shè)計(jì)；2011年聯(lián)合中海油完成渤海灣油田核能發(fā)電預(yù)可行性初步研究；2012年開(kāi)展總體方案優(yōu)化論證，開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究；2013年形成總體方案，完成了稠油熱采論證及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

    根據(jù)需求針對(duì)性開(kāi)發(fā)

    浮動(dòng)式核電站因采用成熟技術(shù)以及高效、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最理想的海上能源替代方式，近年逐步成為世界核能界關(guān)注的熱點(diǎn)。尤其經(jīng)濟(jì)性更是海上作業(yè)選擇能源利用方式的關(guān)鍵考量因素。

    統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，渤海灣已明確有600 MW的能源需求，稠油熱采也需要熱水和超臨界蒸汽。此外南海有深水遠(yuǎn)程補(bǔ)給、深海原油開(kāi)采，以及孤島能源供應(yīng)需求，而這些都可以借助海上浮式小堆來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    “ACP100S充分兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)與用戶的交流，其發(fā)電成本與現(xiàn)有海上油氣開(kāi)采能源供應(yīng)方式相比有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。”宋丹戎表示。

    據(jù)了解，目前渤海海上石油開(kāi)采所需能源為原油或有限的伴生氣，原油發(fā)電成本大約2.0元/千瓦時(shí)，而海上核能發(fā)電成本約0.9元/千萬(wàn)時(shí)。

    據(jù)宋丹戎介紹，ACP100S 為一體化壓水堆，單堆熱功率310MW，建造周期3年，電站壽命40年，平均上網(wǎng)電價(jià)0.92元/千萬(wàn)時(shí)。示范工程投資固定價(jià)估算為350000萬(wàn)人民幣，單位投資35000元/千瓦，建成價(jià)378560萬(wàn)人民幣，單位投資37856元/千瓦。而且，可以通過(guò)模塊化的工廠制造、公路運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)快速組裝，縮短建造周期來(lái)提高經(jīng)濟(jì)性。針對(duì)中海油渤海油田，單位發(fā)電成本0.92元/千瓦時(shí)。單位發(fā)電造價(jià)25000/千瓦（不含平臺(tái)等配套設(shè)施）或45000/千瓦（含平臺(tái)等配套設(shè)施）。

    安全性與經(jīng)濟(jì)性并重

    經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯的ACP100S，在安全性上更加“不含糊”。

    資料顯示，ACP100S在研發(fā)設(shè)計(jì)原則上滿足最新核安全法規(guī)及相關(guān)導(dǎo)則的要求，參考IAEA及國(guó)外規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，吸收借鑒國(guó)際引進(jìn)的三代核電技術(shù)和先進(jìn)設(shè)計(jì)理念，并吸收福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋。同時(shí)，ACP100S具備自主設(shè)計(jì)能力和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，研發(fā)和工程相結(jié)合，并開(kāi)展必要的可研和試驗(yàn)驗(yàn)證。

    “堆芯損壞概率<10-6/堆年，大量放射性釋放概率<10-7/堆年?！彼蔚と种赋隽薃CP100S的兩項(xiàng)關(guān)鍵的安全參數(shù)。

    此外，ACP100S采用國(guó)際上小型堆主流設(shè)計(jì)，消除大破口失水事故；采用能動(dòng)加非能動(dòng)安全系統(tǒng)，使堆芯低于海平面，利用大海作為最終熱阱，全船斷電可以長(zhǎng)期不需要交流電。同時(shí)，設(shè)置了氫氣風(fēng)險(xiǎn)控制系統(tǒng)和堆腔冷卻系統(tǒng)，可進(jìn)行嚴(yán)重事故預(yù)防與緩解；反應(yīng)堆單堆功率較大機(jī)組出力高，總體參數(shù)指標(biāo)同時(shí)為兩者服務(wù)，如反應(yīng)堆平均溫度300℃以上，蒸汽壓力4.0MPa，汽輪機(jī)效率更高。

    國(guó)家核安全局安全中心此前針對(duì)多用途小堆的評(píng)價(jià)函明確表示，其設(shè)計(jì)方案能滿足我國(guó)現(xiàn)行核安全法規(guī)及導(dǎo)則的要求；設(shè)計(jì)中充分應(yīng)用縱深防御原則和可靠性設(shè)計(jì)原則，采用多重安全屏障和專項(xiàng)安全措施，使堆芯損壞率和早期放射性物質(zhì)大量釋放頻率遠(yuǎn)低于相關(guān)安全規(guī)定，其安全水平達(dá)到三代核能系統(tǒng)指標(biāo)要求；具備完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，能夠滿足國(guó)家核安全局頒發(fā)的《“十二五”期間新建核電廠安全要求》。

    就海上應(yīng)用這個(gè)特點(diǎn)，宋丹戎介紹說(shuō)，ACP100S結(jié)構(gòu)緊湊、重量集中、重心低、抗傾斜，搖擺能力和抗沖能力強(qiáng)，反應(yīng)堆相關(guān)的主設(shè)備均開(kāi)展過(guò)抗沖擊試驗(yàn)。設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮海上臺(tái)風(fēng)、海冰、雪載荷等對(duì)核動(dòng)力裝置的影響。反過(guò)來(lái)，反應(yīng)堆也滿足國(guó)標(biāo)對(duì)放射性排放的要求。

    在設(shè)備和燃料組件方面，宋丹戎表示，目前主設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)和制造，反應(yīng)堆壓力容器、直流蒸汽發(fā)生器、屏蔽式主泵、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、穩(wěn)壓器等均已完成采購(gòu)規(guī)格書，樣機(jī)研制并落實(shí)多家供應(yīng)商。“10萬(wàn)千瓦常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)汽輪發(fā)電機(jī)國(guó)內(nèi)可選擇多家供應(yīng)商。燃料組件已完成樣件制造及熱態(tài)考驗(yàn)?！?/P>