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創(chuàng)新“華龍一號”機(jī)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(tuán)福清5號“華龍一號”示范工程首臺機(jī)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(qiáng)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(yùn)營成熟經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),汲取世界先進(jìn)設(shè)計(jì)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(jī)組,作為緊隨其后的援外“華龍一號”項(xiàng)目的參考機(jī)組和國內(nèi)同類機(jī)組批量建設(shè)的先驅(qū),責(zé)任特別重大。通過國內(nèi)示范工程建設(shè),實(shí)現(xiàn)向商用成熟批量化建設(shè)的先進(jìn)機(jī)型過渡,是“華龍一號”走出國門的重要前提。

    “凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢”。中核集團(tuán)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(tuán)結(jié),群策群力,認(rèn)真執(zhí)行國家關(guān)于 “項(xiàng)目業(yè)主負(fù)責(zé)制、合同招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制”的規(guī)定,在建設(shè)全過程中做好設(shè)計(jì)、采購、現(xiàn)場土建、安裝和調(diào)試、合同管理、進(jìn)度控制、質(zhì)量保證等一切準(zhǔn)備,包括應(yīng)對各種復(fù)雜情況的應(yīng)急預(yù)案。我們要認(rèn)真分析以往國內(nèi)所有商用核電機(jī)組工程拖期的主要原因,吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并將其實(shí)際運(yùn)用到示范工程與今后的建設(shè)項(xiàng)目。對建設(shè)各階段的工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資進(jìn)行監(jiān)控,使之始終處于受控狀態(tài),實(shí)現(xiàn)預(yù)訂目標(biāo),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(jī)型的國內(nèi)示范工程今明兩年開工,計(jì)劃將在2020年前建成。如果沒有新的思路來安排后續(xù)機(jī)組的建設(shè),在“華龍一號”示范工程開工后和引進(jìn)三代機(jī)組建成前的空擋期,可能仍會重復(fù)2014年“無米下鍋”的尷尬。
假定所有2014年底前開建的機(jī)組都能在2020年底前建成,核電投運(yùn)總裝機(jī)容量約可達(dá)4800萬千瓦。顯然要如期完成拓展規(guī)劃投運(yùn)機(jī)組容量5800萬千瓦的指標(biāo),還是個挺大的挑戰(zhàn)。即使考慮首批引進(jìn)三代機(jī)組建成后的續(xù)建,以及自主化三代機(jī)型首堆工程的成功,拓展規(guī)劃確定的2020年投運(yùn)加在建機(jī)組容量8800萬千瓦的指標(biāo),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(rèn)為,梳理正在我國建設(shè)的國際三代核電機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),會對“華龍一號”后續(xù)項(xiàng)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)模空前,致使樣機(jī)研制難度極大,至今仍未成功。如果說三門1號機(jī)組最初兩三年的拖期是開工準(zhǔn)備不充分、設(shè)計(jì)控制文件數(shù)次升版,導(dǎo)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(yùn)行,誰都無法預(yù)測只經(jīng)過區(qū)區(qū)數(shù)百小時性能試驗(yàn)的主泵實(shí)際運(yùn)行能堅(jiān)持多久,從而影響了后續(xù)項(xiàng)目的開工。能源局主要領(lǐng)導(dǎo)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(xiàng)目。

    EPR作為漸進(jìn)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(jī)組和2007年開建的法國本土弗拉芒維爾機(jī)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(jī)組建設(shè)進(jìn)度能夠后來居上,成為實(shí)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(yàn)證試驗(yàn),目前成了臺山項(xiàng)目最大的攔路虎。

    上述6臺機(jī)組的實(shí)踐再次證明:一種新機(jī)型首堆工程建設(shè)的主要風(fēng)險,在于設(shè)計(jì)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(jìn)型三代機(jī)型,華龍一號與我國批量建設(shè)的二代改進(jìn)型機(jī)組的最大區(qū)別在于:通過采用確實(shí)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(yù)防和緩解嚴(yán)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(xiàng)目需要重點(diǎn)關(guān)注的改進(jìn)是站設(shè)安全設(shè)施布置上重大變動的科學(xué)合理性與協(xié)調(diào)一致性。二代改進(jìn)型機(jī)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(fēng)險。換言之,華龍一號機(jī)型的主要技術(shù)風(fēng)險在于施工設(shè)計(jì)的布置改變,而不是來自設(shè)備制造。在福清5號機(jī)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(jī)組的施工實(shí)踐,施工圖紙或許存在的前面尚未發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng),肯定已全部得到圓滿解決。因此,以福清5號機(jī)組施工進(jìn)展順利為前提,在2016年底或2017年初開工同類型第二個項(xiàng)目首臺機(jī)組的風(fēng)險完全可以掌控,絕不會出現(xiàn)國產(chǎn)化依托項(xiàng)目因重大關(guān)鍵設(shè)備研制引發(fā)的風(fēng)險不可控。

    根據(jù)十余年親身參與或跟蹤中核集團(tuán)自主研發(fā)核電技術(shù)的經(jīng)歷,筆者堅(jiān)信,中核集團(tuán)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(jiān)持以企業(yè)為主體、以項(xiàng)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的最佳典型。

    筆者認(rèn)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(diǎn)的實(shí)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?qiáng)國的進(jìn)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(dāng)然,要使這個新思路真正落到實(shí)處,除了切實(shí)保證福清5號首臺機(jī)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(rèn)真落實(shí)擬建廠址的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作和長周期設(shè)備的訂貨合同談判等前期準(zhǔn)備。

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