聯(lián)合設計合作建設 助力EPR快速發(fā)展中國第三代核電技術的又一選擇

1、“聯(lián)合設計、合作建設” 助力EPR快速發(fā)展-中國第三代核電技術的又一選擇作者：李崢隨著2009年12月21日臺山核電合營有限公司的正式成立，EPR成為了中國第三代核電技術的又一選擇，而“聯(lián)合設計、合作建設”的建設模式使得該項目刷新了中國在引進技術建設首座核電站中的自主化、國產化紀錄，而中國又朝著第三代核電技術自主化的目標邁出了一大步。關于EPR現(xiàn)今具有代表性的第三代核電技術大致有6種堆型。分別是美國西屋電氣公司的先進非能動壓水堆(AP1000）、法國阿海琺公司的歐洲壓水堆（EPR）、美國通用電氣公司的先進沸水堆（ABWR）和經濟簡化型沸水堆（ESBWR）、日本三菱公司的先進壓水堆（APWR）和

2、韓國電力工程公司的韓國先進壓水堆（APR1400）。其中最具代表性的就是AP1000和EPR。EPR為單堆布置四環(huán)路機組，電功率1525 MWe，設計壽命60年，雙層安全殼設計，外層采用加強型的混凝土殼抵御外部災害，內層為預應力混凝土。EPR主要的設計特點如下。安全性高EPR通過主要安全系統(tǒng)4列布置，分別位于安全廠房4個隔開的區(qū)域，簡化系統(tǒng)設計，擴大主回路設備儲水能力，改進人機接口，系統(tǒng)地考慮停堆工況，來提高縱深防御的設計安全水平。EPR滿足法德兩國核安全當局提出的“加強防范可能損壞堆芯的事件，緩解堆芯熔化的放射性影響”兩方面的要求，具有更高的安全性。安全殼具有非常高的密封性EPR的密封水平是

3、國際上唯一的，反應堆廠房非常牢固，混凝土底座厚達6m，安全殼為雙層，內殼為預應力混凝土結構，外殼為鋼筋混凝土結構，厚度都是1.3m。2.6m厚的安全殼可抵御墜機等外部侵襲。即使發(fā)生概率極低的熔堆事故，壓力殼被熔穿，熔化的堆芯逸出壓力殼，熔融物仍封隔在專門的區(qū)域內冷卻。這一專門區(qū)域的內壁使用了耐特高溫保護材料，能夠保證混凝底板的密封性能。EPR的熔堆事故影響嚴格限制在反應堆安全殼內，核電站周邊的居民、土壤和含水層都受到保護。降低運行和檢修人員的輻照劑量EPR運行和檢修人員的輻射防護工作將進一步加強：集體劑量目標與目前經濟合作與發(fā)展組織國家核電站的平均劑量相比，將降低一倍以上。EPR考慮內部事件的

4、堆芯熔化概率6.3×10-7/堆年，在電站壽期內可用率平均達到90%，正常停堆換料和檢修時間16天，運行維護成本比現(xiàn)在運行的電站低10%，經濟性高。建造EPR的投資費用低于1300歐元/kW，發(fā)電成本低于3歐分/kWh。經濟性高EPR的發(fā)電成本很低，比N4系列反應堆低10%。主要優(yōu)化措施是：（1）EPR的功率（約1600 MW）比近期建設的反應堆功率（約1450 MW）更高。（2）建設周期更短：從建造至商業(yè)運行計劃用57個月。（3）能量效益提高到36%，這是輕水反應堆最好的指標。（4）EPR技術壽期將達到60年。（5）提高燃料的利用率。在發(fā)電量相同的條件下，EPR將減少使用15%的鈾

5、，廢物產量因此降低。同樣，也降低了核燃料循環(huán)（從鈾濃縮到后處理等各個環(huán)節(jié)）的費用。（6）EPR降低了運行費：由于提高了人機接口的質量和主控室的功效，操作簡化，通過運行支持系統(tǒng)，提升自動化水平；設備布局更合理，便于進入工作區(qū)，簡化了檢修，縮短了工期；可進行不停運的標準化保養(yǎng)維修；停堆換料期減至16天；反應堆壽期內可利用率可達到91%，法國在役反應堆的平均使用率為82%。（7）EPR的發(fā)電成本將降至30歐元/MWh，比天然氣低20%。發(fā)電成本包括各種外部費用：研發(fā)費、乏燃料后處理費、廢物處置費、設施退役費。與之相比，化石能源發(fā)電成本不含外部費用。儀控系統(tǒng)和主控室的成熟設計EPR的儀控系統(tǒng)和主控室采

6、用成熟的設計，充分吸取已運行電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)、人機接口等經驗反饋，吸取先進技術設備的優(yōu)點。儀控采用4列布置，分別位于安全廠房的不同區(qū)域，避免發(fā)生共模失效。主控室與N4機組的高度計算機化控制室相同，專門設有用于維護和診斷工作的人機接口。雖然核電被認為是是代替火電廠、減少溫室氣體以及減少廢氣污染的最有效手段。但目前全世界很多國家都有團體和專家反對建核電站，主要是對核電安全問題的擔憂。實際上成本問題才是核電發(fā)展會遇到的最大困難。臺山核電站繼引進美國西屋公司AP1000后，EPR成為中國第三代核電技術的又一選擇。2009年12月21日上午，人民大會堂，在國務院副總理李克強及法國總理菲永的見證下，中廣

7、核與法國電力公司合資的臺山核電合營有限公司正式成立。167.4億元的注冊資本，超過500億的投資總額，使得這家公司成為中法最大的清潔能源合資企業(yè)，也是目前國內電力領域投資規(guī)模最大的中外合資企業(yè)。按計劃，臺山核電合營公司由中廣核和法國電力公司按70和30的比例投資和占股，首期工程將采用法國阿?，m公司的第三代核電技術建設2臺EPR型壓水堆核電機組。而臺山核電也是中國首座、全球第三座采用EPR三代核電技術建設的大型商用核電站。另外兩座在建的EPR堆型核電站有法國的弗拉芒維爾核電站，芬蘭的奧爾基盧奧托核電站此次核島設計供貨由阿?，m與中廣核工程公司、中廣核設計公司組成的聯(lián)合體承擔，中方承擔的設計工作和供

8、貨份額超過50%，主設備國產化比例達到50%；汽輪發(fā)電機組由東方電氣集團與阿爾斯通(ALSTOM)組成的聯(lián)合體承擔，中方份額達到2/3；常規(guī)島設計供貨由中廣核工程公司、中廣核設計公司、阿爾斯通及廣東電力設計院組成的聯(lián)合體承擔。臺山核電站是繼大亞灣核電站之后，國內第二個采用中外合資模式建設的核電項目。項目主體工程建設已開始動工，預計到2013年底，首臺機組就將可以投入商業(yè)運行。第三代核電技術的中國博弈法國電力公司與中廣核淵源頗深。在1984年至1994年期間，中廣核興建其第一家核電站大亞灣核電廠時，法國電力公司就是技術責任方。而在大亞灣投產以后，法國電力公司繼續(xù)作為廣東核電合營公司的運行顧問。此

9、后，中廣核開發(fā)的嶺澳核電站一期和二期也繼續(xù)聘請法國電力公司提供技術服務。由于中廣核長期使用法國技術，員工也都是法方幫助培訓的，這為中廣核最終選擇引進法國阿海琺集團的EPR技術埋下了伏筆。而此次中法合資成立臺山核電站，無疑是法國在與美國對中國第三代核電技術的競爭中扳回了重要的一局。法國阿海琺公司的EPR技術與美國西屋公司AP1000代表了當今第三代核電技術的兩大主流。自2003年起，針對中國第三代核電技術的招標，兩家公司就展開了激烈爭奪。2006年末，國家核電技術招標機構在經過長達3年的招標程序后，最終決定引進西屋電氣的AP1000技術來建設浙江三門和山東海陽的4臺百萬kW級的核電機組。2007

10、年7月，中國與西屋公司達成了最終合同，同時約定AP1000技術必須100轉讓完整，AP1000關鍵設備也將100國產化。中美簽定核電世紀大單使法國遭到了重大打擊，但阿海琺絕不愿放棄中國這個巨大的市場。有人士認為，緩解中美貿易逆差是中方決定選擇美國西屋公司的重要原因之一。但出于各方利益平衡的考慮，中國會做出第二選擇。果不其然，在西屋獲得合同幾個月之后，2007年底，阿?，m集團終于敲開了中國核電市場大門，獲得了中廣核臺山項目的兩個第三代核反應堆合同，除此之外中廣核還與阿海琺達成了關于鈾礦投資等方面協(xié)議。總價值80億歐元的一攬子協(xié)議，成為全球涉及金額最大的民用核電合作協(xié)議。全盤技術轉讓對于法國阿?，m

11、公司此前在第三代核電技術招標的落敗，曾參與招標的專家透露，一個重要原因在于當時阿?，m在技術轉讓上的態(tài)度不如西屋公司徹底。而為了不徹底被中國這個大市場所拋棄，法國人最終還是選擇接受了全盤技術轉讓的條件。據(jù)阿?，m中國區(qū)高層解釋，阿?，m對中國的技術轉讓事項包括核島部分和核燃料組建的技術。具體操作時，為了消化技術，阿?，m將和中廣核成立聯(lián)合體，阿海琺把技術轉讓給聯(lián)合體。為此，阿?，m將和中廣核將組建相關合資公司。這合資公司的股權比例，雙方還在繼續(xù)談判，阿海琺希望能持有50%的股份。這種操作方式與美國西屋聯(lián)合體AP1000“落地”中國的方式相似。為了消化AP1000技術，中國專門成立了國家核電技術有限公司，

12、它的任務，主要就是引進、吸收、消化和創(chuàng)新第三代核電技術，最終實現(xiàn)中國自主設計第三代核電項目的目標。對于阿?，m來說，最重要的是，通過與中廣核合作，將使EPR技術終于得以進入中國市場，與西屋公司主導的AP1000技術共同爭奪未來的中國第三代核電市場。可以說阿?，m同意轉讓技術，法國電力公司與中廣核組建合資公司，不僅是看中臺山這個項目，更是想通過這個項目為法國的第三代核電技術EPR在中國打開市場空間。核電自主化迎機遇2009年以來，陸續(xù)有消息稱，2020年的核電目標有望調整為7000萬kW，乃至8600萬kW。“雖然目前來看，2020年的核電目標是最終調整為多少還沒有定論。但無論調整為多少，比原定目標會有較大幅度增長，這是大勢所趨。”國家能源局一位負責人在近期表示。無論從能源資源和環(huán)境角度，中國迫切需要發(fā)展核電。按照目前的經濟增長態(tài)勢無約束發(fā)展，20