中國核電發展歷程和高鐵有多像,從引進AP1000説起-張欣、鐵流
日前,浙江三門核電站1號機組與山東海陽核電站1號機組已經具備裝料條件。在經歷一系列的質疑和安全評審工作之後,中國已經初步完成了AP1000的技術引進消化吸收,以及CAP1400的再創新。特別是成功研發CAP1400標誌着中國先進壓水堆核電技術已經走在世界前列,核電有望成為高鐵之後的又一張“國家名片”。

引進AP1000的選擇是科學合理的
關於AP1000的引進決策和項目比較曲折的過程,由於在此前《向老牌工業國技術輸出前,“華龍一號”經歷了多少曲折》一文中有詳細介紹,本文就不再複述。這裏就部分網友的質疑做一個回覆。
首先,引進AP1000的決策是科學民主的。在評審的過程中,幾百個專家評審了兩年,最後由34位專家(其中有10名兩院院士)投票,最後由中央政治局常委會研究後拍板。這個過程中,充分體現了民主集中制原則,並尊重了專家的意見。廣大網友千萬不要低估專家和領導的智慧。
其次,AP1000的技術引進,對“華龍一號”的成熟又很大的促進作用。如果不是中核集團和中廣核獲得了AP1000的技術資料,ACP1000、ACPR1000未必能夠這麼快就研發成功。必須指出的是,引進AP1000和一些領域購買西方淘汰技術完全不同,AP1000在第三代反應堆中性能卓越,並且大膽的採用了很多革命性的設計,是當時全球頂尖壓水堆核電技術,而且還允許中國基於AP1000發展CAP1400。在可以直接接觸西方最先進壓水堆核電技術,並且可以自主發展的情況下(汽車技術引進中,中國工程師連圖紙上一條線都不能改),完全可以走高鐵技術引進消化吸收再創新的道路。
最後,美國AP1000比法國EPR要先進不少。在安全性方面也已經美國核安全部門的嚴格審核,相比之下,法國EPR沒有經過當地核安全部門審核。AP1000還採用了很多革命性的設計,比EPR的設計要更加先進。比如IVR(熔融物堆內保持),也就是再發生反應堆堆芯融化之後,怎麼防止熔融物外泄的技術,歐洲的方案是讓三千多度的熔融堆芯順着一個通道流到設計好的池子裏,然後再冷卻。歐洲在花了大把資金之後,最後還是發現西屋的設計更加科學。其實,中廣核也搞到了EPR的技術資料,卻在“華龍一號”上使用了AP1000的IVR,這其實已經很能説明問題了。當年歐洲人為了自己的EPR,對AP1000的眾多革命性理念和技術是質疑最激烈的,不過,現在英國已經通過了對AP1000的審查,歐洲也開始認可AP1000了。

(AP1000)
AP1000引進促進了核電產業發展
在10多年前,中國核電關鍵設備還大多依賴進口。比如上世紀建成的秦山核電站核心部件全部進口——核電站主泵、主管道、反應堆壓力容器穩壓器、反應堆堆內構件、控制棒驅動機構、核燃料裝卸料機等大多是從國外進口。大亞灣核電站的法國M310機組為交鑰匙工程,設備絕大部分都是法國人制造和採購的,中方單位只扮演了施工隊的角色。
在大型先進壓水堆核電站重大專項的牽引下,國內企業開始研發生產配套設備。在全國各地也形成了一批能夠自主設計製造關鍵設備的製造基地。舉例來説,主屏蔽泵是核電系統的心臟,2009年,東方汽輪機集團通過引進、消化和吸收完成了國內首台百萬千瓦級主屏蔽泵裝機,並於2014年實現了主軸密封核心材料的國產化,這標誌着我國徹底掌握了百萬千瓦級反應堆的全部核心技術。而AP1000的主屏蔽泵國產化則是由哈爾濱電力集團和瀋陽鼓風機集團聯合完成。在此基礎上,哈爾濱電力集團又研製了CAP1400屏蔽主泵樣機,並於2016年9月完成了廠內試驗並交付瀋陽鼓風機集團進行進一步的運行試驗。
就國產化率來説,海陽1號機組國產化比率按設備投資額計算達到36%以上,按設備台套數計算國產化率達到85%;2號機組國產化率按設備投資額計算達到了63%,按設備台套數計算國產化率達到87%以上。作為對比,按設備投資額計算,國內2代和2代+的國產化率也就在85%左右,華龍一號首堆的國產化率目標也不過是高於85%而已。
作為擁有自主知識產權的CAP1400,其核心設備和材料已經全部自主設計和國內企業獨立製造,首批機組設備總體國產化率將超過85%,後續機組將達到90%以上。而且在國家重大專項的支持下,其餘部分國產化也只是時間問題。

(CAP1400)
核電有望成為高鐵之後的又一張“國家名片”
回顧中國核電的發展歷程,我們會發現核電與高鐵有不少共同點:都是高端製造業的典型代表、都經歷了自主研發向引進國外技術然後再創新的轉變過程、最大市場都在國內、目前也都在力推出口海外,這兩個行業的進口與出口,也都與大國間的政治、外交博弈密切相關。
自2013年以來,CAP1400成為中國政府在南非的主推機型,取得了一系列重要進展。兩國政府間核電項目合作框架協議於2014年簽署,通過多次深入的技術推介,CAP1400技術的安全性、經濟性優勢以及具體的項目方案獲得了南非政府及專家團隊的高度評價。
在土耳其市場,國家核電和美國西屋公司於2014年11月與土方簽署了土耳其第三核電廠建設的排他性合作備忘錄。根據備忘錄,國家核電和西屋公司組成聯隊將為土耳其建造“2台AP1000+2台CAP1400”的核電項目。中美聯隊今年6月向土耳其提交了包括廠址選擇、取證、商務融資、本地化等內容的項目開發報告,目前正在等待土耳其政府進行評審後開展商務和技術談判。業內人士表示,榮成示範工程的開工建設將對國際市場產生帶動作用,促進CAP1400技術的國際市場推廣。

(CAP1400)
穩定的產業發展速度,對於技術發展至關重要。國內市場上的境遇不同,直接導致了高鐵和核電兩個行業發展現狀的不同。高鐵大規模引進晚於核電,但是一起步就是高速度。從十年前沒有高鐵,到目前高鐵運營里程佔全球超過60%,高鐵的產業政策在這十年間比較連貫,除了因劉志軍貪腐問題和温州動車事故影響外,行業整體保持了比較均勻的高速發展。國內高鐵不斷有新線路投入使用,保證了技術能夠不斷進行試驗、驗證,形成良性循環。同時建造運行經驗的積累、產業鏈的打造和人才隊伍的建設基本完成,形成了在國際市場上的核心競爭。
核電的歷史就坎坷得多,“十五”期間,國內沒有一個新的核電站開工,之前核電也從來沒有過批量開工、連續發展的階段。直到“十一五”期間,國內陸續批量開工了一批核電站,國內核電二代+技術的設計、建造、設備水平趨於成熟,也正是通過“十一五”期間批量開工的核電項目逐漸實現的。
然而好景不長,2011年的福島事故再次讓包括中國在內的全球核電發展降温。但也正是福島事故,讓核電安全再次回到公眾視野中,對於技術也提出了更多改進要求。如今事故已經過去四年半,但核電審批速度依然未能回到事故之前的水平。
核工業是高科技戰略產業,是國家安全的重要基石。通過引進AP1000和研發CAP1400使中國先進壓水堆核電技術已經走在世界前列,產業核心競爭力顯著提升。隨着國內建設的穩步開展和“一帶一路”倡議的全面推進,核電有望成為高鐵之後的又一張“國家名片”。

掃碼關注微信公眾號“科工力量”,中國工業科技新聞的權威觀察家