核電發(fā)展要把握好成熟性和先進(jìn)性之間的關(guān)系

李永江

（核電秦山聯(lián)營有限公司，浙江 海鹽 314300）

核電發(fā)展要把握好成熟性和先進(jìn)性之間的關(guān)系

李永江

（核電秦山聯(lián)營有限公司，浙江 海鹽 314300）

分析了當(dāng)前我國主要發(fā)展的二代改進(jìn)型核電技術(shù)和三代核電技術(shù)在安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)缺點(diǎn)，論述了二代改進(jìn)型技術(shù)的成熟性和三代技術(shù)的先進(jìn)性。建議在當(dāng)前階段，周全考慮二代改進(jìn)型技術(shù)和三代技術(shù)各自的優(yōu)勢和劣勢，把握好成熟性和先進(jìn)性之間的關(guān)系，采取兩步走的策略和步驟，既能解決核電容量不足的矛盾，又能跟蹤和發(fā)展三代核電技術(shù)，從而確保我國核電又好又快又安全地發(fā)展。

核電；成熟性；先進(jìn)性；發(fā)展策略

2007年10月，國務(wù)院頒布了《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2005—2020年）》。規(guī)劃中明確，到2020年，我國核電運(yùn)行裝機(jī)容量將達(dá)到4 000萬千瓦，在建裝機(jī)容量將達(dá)到1 800萬千瓦。截至2007年底，建成和在建核電裝機(jī)容量為1 696.8萬千瓦，到2020年，需新投產(chǎn)裝機(jī)容量約2 300萬千瓦。考慮到核電建設(shè)的周期為5年左右，因此在2015年前每年至少需開工3～4臺機(jī)組，核電發(fā)展任務(wù)十分艱巨。

為落實核電發(fā)展規(guī)劃，國家有關(guān)部門加大了核電審批力度，核電建設(shè)速度明顯加快。目前正在建設(shè)的核電站采用的技術(shù)主要是兩種：一是二代改進(jìn)型技術(shù)，即秦山二期的CNP600技術(shù)和嶺澳的M310技術(shù)；二是三代技術(shù)，即美國西屋公司的AP1000技術(shù)和法國法馬通公司的EPR技術(shù)。此外，從“十五”開始，我國還立足于自主創(chuàng)新，對具有二代改進(jìn)技術(shù)的核電站進(jìn)行了設(shè)計、研究和開發(fā)。

為了更好地實現(xiàn)2020年核電發(fā)展目標(biāo)，并為2020年以后核電的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，在目前急需解決核電裝機(jī)容量的情況下，應(yīng)當(dāng)周全考慮二代改進(jìn)型技術(shù)和三代技術(shù)各自的優(yōu)勢和劣勢，把握好成熟性和先進(jìn)性之間的關(guān)系，采取適當(dāng)?shù)牟呗院筒襟E，以實現(xiàn)我國核電建設(shè)又好又快又安全地發(fā)展。

1) 二代改進(jìn)型作為當(dāng)前世界上的普及技術(shù)，其技術(shù)成熟，安全性好，經(jīng)濟(jì)競爭力強(qiáng)，國內(nèi)已具備相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗，目前應(yīng)批量建設(shè)。

安全性和經(jīng)濟(jì)性是核電持續(xù)發(fā)展的兩個重要條件。根據(jù)WANO統(tǒng)計，2006年世界436臺運(yùn)行核電機(jī)組中，約50臺機(jī)組為第一代技術(shù)，日本柏琦刈羽（Kashiwazaki Kariwa）6、7號機(jī)組為第三代技術(shù)（ABWR技術(shù)），其他380余臺機(jī)組均采用二代或二代改進(jìn)型技術(shù)。這些運(yùn)行的核電站均符合安全法規(guī)要求，同時，造價較低，經(jīng)濟(jì)性好。因此，從安全性和經(jīng)濟(jì)性兩個因素講，二代改進(jìn)型具有其成熟性。

目前我國建成和在建的核電機(jī)組大多為二代或二代改進(jìn)型技術(shù)，正在建設(shè)的嶺澳二期(M310技術(shù))和秦山核電二期擴(kuò)建項目（CNP600技術(shù)）就是二代改進(jìn)型技術(shù)。

M310機(jī)組，原為法國技術(shù)，通過大亞灣核電站引進(jìn)，經(jīng)過嶺澳核電一期的提高，技術(shù)成熟，安全指標(biāo)好，運(yùn)行業(yè)績優(yōu)良。目前已在或?qū)⒃谶|寧紅沿河、福建寧德、福建福清、浙江方家山、廣東陽江等核電項目繼續(xù)實施。

CNP600技術(shù)是通過自主設(shè)計和建造秦山核電二期工程所創(chuàng)立的，也是我國首個具有自主創(chuàng)新的商用核電品牌。2004年,《秦山600 MW核電站設(shè)計與建造》成果榮獲國家科技進(jìn)步一等獎。2005年，國家竣工驗收結(jié)論認(rèn)為，“電站總體性能達(dá)到了20世紀(jì)90年代國際同類核電站的先進(jìn)水平”。在安全性方面，部分指標(biāo)，如堆芯熱工安全裕量、設(shè)計壽命等指標(biāo)優(yōu)于同期的二代技術(shù)，滿足美國URD文件要求（用戶要求文件，其性能指標(biāo)要求與第三代核電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)）。2006年，2號機(jī)組綜合指標(biāo)位列WANO公布的2005年世界436臺核電機(jī)組的57位，達(dá)到了核電站運(yùn)行的國際先進(jìn)水平。2007年，“秦山核電二期工程”榮獲國家工業(yè)大獎表彰獎。在經(jīng)濟(jì)性方面，秦山二期1、2號機(jī)組單位千瓦造價是1 330美元，是同期建造的核電站中最低的；上網(wǎng)電價是0.393元每千瓦時，是國內(nèi)所有核電站中最低的，也低于同地區(qū)的煤電標(biāo)桿電價（0.404 5元每千瓦時，脫硫0.419 5元每千瓦時）。

2006年開工的秦山核電二期擴(kuò)建工程將對CNP600進(jìn)一步優(yōu)化，安全性和經(jīng)濟(jì)性將得到進(jìn)一步提高。優(yōu)化主要體現(xiàn)在：進(jìn)行了“十項重大技術(shù)改進(jìn)”為主的上千項技術(shù)改進(jìn)；建造周期由72個月縮短到60個月；設(shè)備國產(chǎn)化率由55%提高到70%以上；設(shè)計負(fù)荷因子由65%提高到75%；電價與脫硫煤電相比更具有競爭力等。

因此，M310和CNP600技術(shù)成熟，安全性高，具有良好的經(jīng)濟(jì)競爭力，在場址條件具備后即可開工建設(shè)，具有很強(qiáng)的成熟性，目前應(yīng)批量建設(shè)。

2）第三代技術(shù)核電站作為世界核電發(fā)展方向，雖然安全性在二代改進(jìn)型的基礎(chǔ)上有了一定提高，但面臨技術(shù)風(fēng)險以及建成后的考驗，大規(guī)模建設(shè)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎。

第三代技術(shù)由于其固有的安全性而備受業(yè)界推崇。其安全性的兩個主要指標(biāo)堆芯熔化率小于1.0×10-5/堆·年，放射性擴(kuò)散率小于1.0×10-6/堆·年，均高出二代改進(jìn)型一個數(shù)量級，部分系統(tǒng)采用非能動安全設(shè)計代替了能動安全設(shè)計，也增大了其固有安全。經(jīng)濟(jì)性方面，三代技術(shù)采用的模塊化施工方法也會縮短建造時間，從長遠(yuǎn)來看，待其建造成功并經(jīng)過考驗，技術(shù)進(jìn)一步成熟后，經(jīng)濟(jì)性才可能與二代改進(jìn)型技術(shù)相當(dāng)。

當(dāng)前，批量發(fā)展第三代核電技術(shù)的劣勢為：

第一，建造技術(shù)風(fēng)險。目前世界范圍內(nèi)采用第三代沸水堆技術(shù)的建成核電站僅有日本柏崎刈羽核電站6、7號機(jī)組；而在世界范圍內(nèi)，在建的壓水堆核電站僅有兩個，一是芬蘭奧爾基洛托（Olkiluoto）核電站（EPR技術(shù)），從2005年9月開工，建設(shè)進(jìn)度目前拖延了近兩年；二是2007年12月4日開工的法國弗拉芒維爾（Flamanville）3號機(jī)組（也是EPR技術(shù)）。而目前只有我國浙江三門、山東海陽采用AP1000技術(shù)的核電站真正開工建設(shè)。AP1000技術(shù)性能到底如何，需經(jīng)過全套的工程實踐及驗證。

第二，技術(shù)轉(zhuǎn)讓風(fēng)險。核電屬于具有戰(zhàn)略意義的核心技術(shù)，發(fā)達(dá)國家逐步在加大對技術(shù)（包括軟件和硬件）出口的限制。例如，秦山二期擴(kuò)建工程主泵由于技術(shù)管制的原因，出口許可證遲遲得不到批準(zhǔn)；遼寧紅沿河4臺壓力容器的鍛件因為同樣的原因，交貨已至少拖延6個月。對目前成熟技術(shù)的管制如此嚴(yán)厲，對先進(jìn)技術(shù)的管制也就可想而知。

第三，造價太高，缺乏經(jīng)濟(jì)競爭力。芬蘭奧爾基洛托核電站和法國弗拉芒維爾3號機(jī)組的單位千瓦造價預(yù)算分別為2 300歐元和2 000歐元；目前規(guī)劃在建的第三代AP1000機(jī)組(2臺、容量250萬千瓦）的保守造價為450億元人民幣，而采用二代改進(jìn)型M310機(jī)組（4臺、容量444萬千瓦）的造價預(yù)算為490億元人民幣，AP1000機(jī)組與M310機(jī)組相比，其單位千瓦造價高出60%以上。高造價必然導(dǎo)致較高的上網(wǎng)電價，如果批量建設(shè)，國家難以長期、普遍地給予政策支持。而且，存在著建造拖期的可能性，如果拖期嚴(yán)重，則造價還將大幅度上升。

因此，第三代核電技術(shù)雖然安全指標(biāo)更高，符合國際核電發(fā)展的趨勢，具有良好的先進(jìn)性，但其建造技術(shù)風(fēng)險、技術(shù)轉(zhuǎn)讓風(fēng)險和缺乏經(jīng)濟(jì)競爭力等缺點(diǎn)也是顯而易見的，因此目前不宜過多地建設(shè)。

3）在當(dāng)前情況下，應(yīng)把握好成熟性和先進(jìn)性之間的關(guān)系，將發(fā)展二代改進(jìn)型技術(shù)和三代技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，采取兩步走的策略，以促進(jìn)核電的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

二代改進(jìn)型技術(shù)和三代核電技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在當(dāng)前我國急需調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，增加核電容量的情況下，為促進(jìn)核電的穩(wěn)定發(fā)展，應(yīng)將二代改進(jìn)型的成熟性和三代的先進(jìn)性有機(jī)結(jié)合起來，建議分兩步走。

第一步，2015年前，以開工建設(shè)二代改進(jìn)型技術(shù)核電站為主，輔之以引進(jìn)開發(fā)三代技術(shù)核電站。2015年前，我國核電發(fā)展的主要矛盾是容量不夠。浙江三門AP1000核電站已開工，山東海陽AP1000核電站計劃于2009年下半年開工，如果一切順利，2013年至2014年才能建成投產(chǎn)，還應(yīng)有1～2年的試運(yùn)行期。因此，在最樂觀的預(yù)期下，最快在2015年左右，AP1000核電站才能完成工程實踐驗證和經(jīng)驗積累，形成批量建設(shè)的基礎(chǔ)。在當(dāng)前急需解決容量的情況下，應(yīng)充分利用二代改進(jìn)型的優(yōu)勢，以批量發(fā)展二代改進(jìn)型技術(shù)核電站為主，解決容量問題，并通過不斷的自主創(chuàng)新，為更好地掌握第三代技術(shù)奠定基礎(chǔ)。而如果將重點(diǎn)放在第三代核電技術(shù)上，一旦在建造過程中出現(xiàn)一些重大非預(yù)期情況，必將嚴(yán)重影響規(guī)劃的實現(xiàn)。

作為未來的核電大國，必須擁有自主的核電品牌。通過30多年的研制開發(fā)，我國已經(jīng)掌握了30萬千瓦壓水堆（CNP300）和60萬千瓦壓水堆（CNP600）核電站的設(shè)計，并成功投入商業(yè)建造和運(yùn)行。為確保核電規(guī)劃的實現(xiàn)，提高我國核電的自主創(chuàng)新能力，在此階段，還應(yīng)考慮將國內(nèi)自主研制開發(fā)的二代改進(jìn)型的百萬千瓦級核電站技術(shù)應(yīng)用于工程實踐。該技術(shù)立足于自主創(chuàng)新，是CNP300和CNP600的繼承與發(fā)展，既擴(kuò)大了機(jī)組容量，借鑒了第三代核電的部分技術(shù)，又吸收了國內(nèi)外近幾年核電發(fā)展中的經(jīng)驗，與國內(nèi)外同類核電站相比，具有更高的安全性和經(jīng)濟(jì)性。2006年，該技術(shù)已完成初步設(shè)計，并通過了國家核安全中心的預(yù)評審。預(yù)評審結(jié)論認(rèn)為：“該技術(shù)在安全方面的考慮更加全面和周到，可以應(yīng)用于工程實踐，是符合中國現(xiàn)實和實際的，技術(shù)上是可行的”。因此，應(yīng)加快對我國自行開發(fā)的二代改進(jìn)型百萬千瓦級核電站設(shè)計的審評工作，并盡快安排場址開工建設(shè)。這樣在增加容量的基礎(chǔ)上，又可切實增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。

第二步，2015年后，逐步過渡到以建設(shè)第三代技術(shù)核電為主，輔之建設(shè)二代改進(jìn)型核電站。在當(dāng)前條件下，批量建造AP1000機(jī)組的風(fēng)險很大，代價也很高。為掌握技術(shù)并為批量化建設(shè)奠定基礎(chǔ)，在建設(shè)浙江三門和山東海陽兩個核電項目過程中，應(yīng)重點(diǎn)解決好三個方面的問題。一是技術(shù)的引進(jìn)和消化，要逐步地、切實地掌握一些核心技術(shù)，為將來自主設(shè)計建造三代技術(shù)核電站掌握主動權(quán)，并為自主研制開發(fā)更先進(jìn)的核電技術(shù)創(chuàng)造條件，不能永遠(yuǎn)亦步亦趨。二是要以項目為依托，通過宏觀引導(dǎo)和政策扶持等措施，逐步培育和發(fā)展特大型設(shè)備制造廠，逐步掌握和提高三代核電站的設(shè)備自主化能力。三是整套工程經(jīng)驗，包括設(shè)計經(jīng)驗、設(shè)備制造經(jīng)驗、施工經(jīng)驗、管理經(jīng)驗等的積累和反饋。

2015年左右，三代核電技術(shù)經(jīng)過工程驗證并積累經(jīng)驗教訓(xùn)后，再批量建造第三代技術(shù)核電站，滿足先進(jìn)性的要求，為更先進(jìn)的核電技術(shù)積累經(jīng)驗。同時，在部分不適合建設(shè)三代技術(shù)核電站的地區(qū)，輔之以二代改進(jìn)型機(jī)組。

這樣，通過兩步走的策略，既能解決核電容量不足的矛盾，又能跟蹤和發(fā)展三代核電技術(shù)，以確保核電又好又快又安全地發(fā)展。

The relation between maturity and sophistication shall be properly dealt with in nuclear power development

LI Yong-jiang
(Nuclear Power Qinshan Joint Venture Co.，Ltd.，Haiyan of Zhejiang Prov. 314300，China)

The paper analyses the advantages and disadvantages of the second generation improved technologies and third generation technologies mainly developed in China in terms of safety and economy. The paper also discusses the maturity of the second generation improved technologies and the sophistication of the third generation technologies respectively. Meanwhile, the paper proposes that the advantage and disadvantage of second generation improved technologies and third generation technologies should be carefully taken into consideration and the relationship between the maturity and sophistication should be properly dealt with in the current stage. A two-step strategy shall be taken as a solution to solve the problem of insufficient capacity of nuclear power, trace and develop the third generation technologies, so as to ensure the sound and fast development of nuclear power.

nuclear power; maturity; advancement; developing strategies

TL364

A

1674-1617(2009)02-0111-05

2009-01-14

李永江（1942—），男，核電秦山聯(lián)營有限公司董事長，中國核能行業(yè)協(xié)會副理事長，中國人民政治協(xié)商會議第十屆、第十一屆全國委員會委員。