核電重大專項成果發布 四代核電技術走向世界前列
http://www.debgrams.com 2017-09-01 15:15 來源：
“我國核電自主創新能力顯著提升，為實現核電強國目標奠定了堅實基礎。”8月31日，在科技部舉行的核電專項新聞發布會上，國家能源局核電司副司長、核電重大專項實施管理辦公室負責人秦志軍介紹，中國的核電發展已走過三十年的歷程，從無到有，從弱到強，培養儲備了一大批核電專業技術人才，具備了核電技術及裝備‘走出去’的實力，已躋身世界核電大國行列。
設備自主化、國產化
核電重大專項是《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》確定的16個國家科技重大專項之一，核電重大專項主要包括兩個分項，一是壓水堆分項，以研發設計和建設CAP1400示范工程為主要成果，是三代非能動核電技術；另一個是高溫堆分項，以研發設計和建設20MW高溫氣冷堆示范工程為主要成果，是具有四代核電特征的技術方向之一。專項總體實施方案已于2008年2月獲國務院常務會議批準，目標是建成具有自主知識產權的大型先進壓水堆CAP1400和高溫氣冷堆示范工程。
秦志軍介紹，核電專項自2008年啟動實施以來，已經形成新產品、新材料、新工藝、新裝置等980項，申請知識產權3000余項，編制行業及企業標準849項，培養41個創新團隊和各類科技人才、青年學術和技術帶頭人800余人。截止目前，核電專項已立項課題179項，核定中央預算113.99億元。在壓水堆和高溫堆分項中，已完成驗收課題54個。新建51個、改造12個國際領先的大型臺架和試驗設施，填補了國內空白，并在此基礎上開展了大量試驗，積累的海量數據為我國新型核電機型設計和驗證提供了支撐。通過專項支持，我國三代核電技術水平顯著提升，四代核電技術逐步走向世界前列，其中三代核電綜合國產化率從2008年依托項目的30%提高到85%以上。核電相關裝備制造實現升級換代，在實現核電強國目標的道路上，邁出了堅實的步伐。
壓水堆分項技術總師、上海核工程研究設計院院長鄭明光介紹，三代核電關鍵設備與材料全部實現自主化設計和國產化制造，設備總體國產化率首堆能夠在80%，批量化后有能力超過90%，余下的10%是國際上價格合理的通用設備，三代核電裝備產業鏈已經形成，裝備制造能力實現了從二代向三代制造的跨越。
專項實施成果
核電專項實施10年來，取得了一批標志性的成果。三代核電方面，鄭明光介紹，壓水堆分項主要實施成果：一是在重大技術研發上取得突破，推動核電技術提升。AP1000技術消化吸收基本完成，掌握了AP1000核島設計技術和核島關鍵設備設計分析方法,并形成涵蓋安全分析、嚴重事故、模塊化設計、堆芯設計等關鍵領域的AP1000分析軟件體系。CAP1400概念設計和初步設計通過國家能源局組織的專家評審，示范工程初步安全分析報告得到了國家核安全局的審評認可，可研報告通過審查，安全審評基本完成。初步形成專項核電軟件開發與測試規范體系。編制了反應堆物理與熱工設計分析軟件包COSINE，完成源程序代碼開發與測試，內部測試版與工程驗證版先后發布。
二是重大裝備與系統研制取得重要進展，帶動了核電產業鏈轉型升級。AP1000主設備已實現國產化，并向依托項目供貨。針對屏蔽電機主泵開展了機械、材料、水力、熱工、電氣等方面共144項關鍵技術攻關，現已完成134項，建成了主泵全流量試驗臺。爆破閥設計制造關鍵技術已通過功能試驗測試，正在開展設備鑒定試驗。CAP1400的壓力容器、蒸汽發生器、控制棒驅動機構、堆內構件、主管道、一體化頂蓋等長周期主設備工程樣機研制順利推進，已全部在國內訂貨并開始制造。目前正在進行主泵工程樣機制造，已完成電機定子鐵芯制造、定子繞組下線、定轉子屏蔽套制造等76項關鍵任務。18英寸爆破閥工程樣機試爆成功。
三是試驗驗證技術和平臺建設取得重要成果，提升自主創新能力。我國新建和改建了非能動堆芯冷卻系統、非能動安全殼冷卻系統、堆芯熔融物堆內滯留、反應堆結構水力模擬、堆內構件流致振動、蒸汽發生器關鍵部件等20多個大型試驗裝置，建成了非能動安全型核電站數字化儀控系統驗證平臺、大型先進壓水堆核電站設計仿真與分析評價平臺、先進三維工程協同設計系統、核安全相關設備鑒定及材料評估試驗平臺、核電廠老化管理和壽命評估技術研發平臺等一系列試驗平臺，完成了一系列重要試驗任務，支撐了CAP1400示范工程設計和安全評審。這些裝置和平臺完善了我國核電試驗驗證體系。
四是CAP1400示范工程積極推進。CAP1400初步設計通過評審，主設備開始制造，主泵、爆破閥、數字化儀控系統工程樣機研制基本完成，初步安全分析報告評審工作基本結束，項目核準評估進展順利，施工設計已完成80%，現場準備工作有序推進，基本具備開工建設條件。
五是在知識產權、核電標準和人才培養上，取得重要成績。構建了重大專項知識產權管理體系，形成了CAP1400型號等一批高水平的知識產權成果。打造了先進的核電標準體系，在支撐我國核電行業健康發展方面逐步發揮作用。涌現了一批技術領軍人才，形成了結構合理、具有持續創新能力的研發團隊。
高溫氣冷堆技術分項瞄準的是第四代核電技術。據高溫氣冷堆核電站重大專項技術總師、清華大學核能與新能源研究院院長張作義介紹，四代核電示范工程——山東榮成石島灣建設的20萬千瓦高溫氣冷堆即將建成，該示范工程因為最接近完成，所以被認為是最接近商業化，安全性最高的四代核電技術。
張作義介紹，高溫氣冷堆分項主要實施成果：一是突破了高溫氣冷堆核心技術。示范工程關鍵技術和設備研發基本完成，系統和設備設計基本定型，工程實施已無重大技術障礙。攻克了主氦風機、蒸汽發生器、燃料裝卸系統等關鍵設備設計技術，球形燃料元件試制成功通過輻照考驗，實現了我國在高溫氣冷堆核心技術上的重大突破。完成了高溫氣冷堆典型系統的模塊化設計方案，在縮短示范工程建造周期和降低建設成本方面發揮了重要作用。
二是解決了重大設備、材料的制造難題。突破了主氦風機、反應堆壓力容器、金屬堆內構件、蒸汽發生器、燃料裝卸系統、吸收球停堆系統、控制棒驅動機構、氦凈化系統、反應堆數字化保護系統等設備研制技術難關，產品加工制造已進入收尾階段。
三是重大試驗驗證平臺及驗證體系建設取得重要成果。全面建成了工程實驗室和工程化研究中心。工程實驗室集中建設了大型氦氣試驗回路、蒸汽發生器試驗回路、燃料裝卸系統冷熱態試驗驗證平臺、吸收球停堆系統熱態試驗驗證平臺、控制棒系統熱態試驗驗證平臺、主氦風機試驗驗證平臺等13項試驗平臺，工程化研究中心包括了模擬機實驗室、控制棒試驗臺架、核級閥門驗證試驗臺架、模擬化設計系統、三維協同設計等系統及臺架。在中心和實驗室中，完成了一系列重要試驗任務，支撐了示范工程設計和安全評審。高溫堆標準體系建設也在順利推進。
四是高溫堆示范工程建設總體進展順利。示范工程于2012年12月開工建設，工程設計、設備制造、土建安裝等主要工程節點均按期推進。反應堆廠房土建施工建設完成，主設備即將陸續到現場，項目正按照2018年底并網發電的目標全力推進。
秦志軍表示，下一步將繼續大力推進核電重大專項實施。改革項目補助方式，進一步調動社會力量幫助核電行業攻關。重點攻克核級泵閥、關鍵零部件和基礎材料等核心技術，加快實現燃料、軟件設計和驗證自主化。推動CAP1400開工建設，抓好高溫氣冷堆示范工程建設。按照國際最高安全標準，進一步完善核電技術應用成果評估認證體系，確保進入核電市場的產品安全可靠。完善專項成果應用推廣政策體系，綜合采用“示范、補貼、獎勵”等多種方式支持成果應用。
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