世界上最安全核反應(yīng)堆的苦樂參半里程碑

2017-10-30 14:03:25 IEEE電氣電子工程師學(xué)會(huì) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

在今年年底或2018年初，兩座核反應(yīng)堆可能在中國(guó)開始運(yùn)作-這可能是該部門癱瘓的建造商、設(shè)計(jì)商、西屋電氣(WestinghouseElectricCo )以及他們所代表的技術(shù)的救命稻草。西屋電氣和其寶貴的AP1000反應(yīng)堆設(shè)計(jì)今年都遭

在今年年底或2018年初，兩座核反應(yīng)堆可能在中國(guó)開始運(yùn)作-這可能是該部門癱瘓的建造商、設(shè)計(jì)商、西屋電氣(WestinghouseElectricCo.)以及他們所代表的技術(shù)的救命稻草。西屋電氣和其寶貴的AP1000反應(yīng)堆設(shè)計(jì)今年都遭遇了一系列令人尷尬的挫折。

AP1000可以說是世界上最先進(jìn)的商業(yè)反應(yīng)堆。它被設(shè)計(jì)成在意外停機(jī)期間可被動(dòng)地冷卻自己，理論上避免了像烏克蘭切爾諾貝利核電站和日本福島第一核電站那樣的事故。在過去的十多年里，它一直是中國(guó)主流反應(yīng)堆的假定接班人，該反應(yīng)堆采用了1970年代的法國(guó)設(shè)計(jì)。

然而，經(jīng)過30多年的工程、監(jiān)管審查、銷售和建設(shè)，AP1000已經(jīng)產(chǎn)生了零電和大量的麻煩。今年3月，中國(guó)在建的四座核反應(yīng)堆以及另外四座反應(yīng)堆出現(xiàn)延誤和成本超支，導(dǎo)致西屋電氣破產(chǎn)。今年7月，南卡羅來納公用事業(yè)公司放棄了他們的部分建造的AP1000，他們和西屋公司已經(jīng)為此花費(fèi)了90億美元。

但中國(guó)的反應(yīng)堆，在山東的海陽核電站和浙江的三門工廠，可以為AP1000和西屋按下重置按鈕。中國(guó)是最重要的國(guó)家，因?yàn)樗俏ㄒ灰粋€(gè)由12個(gè)國(guó)家建造核反應(yīng)堆的國(guó)家。

專家們說，問題在于，AP1000能夠占領(lǐng)自福島核事故以來一直低迷，而且可能還會(huì)進(jìn)一步放緩的中國(guó)反應(yīng)堆市場(chǎng)。新加坡國(guó)立大學(xué)(NationalUniversityofSingapore)，追蹤中國(guó)的核能行業(yè)的亞洲地緣政治專家亨利•陳(HenryChan)表示，政府計(jì)劃將核電費(fèi)率與燃煤發(fā)電的批發(fā)價(jià)格掛鉤，“無疑意味著未來核電建設(shè)的放緩”。

AP1000在中國(guó)的崛起始于2004年，當(dāng)時(shí)政府啟動(dòng)了一項(xiàng)為期兩年的嚴(yán)格評(píng)估，旨在選擇一個(gè)先進(jìn)的西方反應(yīng)堆設(shè)計(jì)，以支撐其未來的核工業(yè)。西屋電氣(Westinghouse)的反應(yīng)堆擊敗了最新的法國(guó)德國(guó)EPR和俄羅斯VVER的設(shè)計(jì)，這要?dú)w功于其承諾的混合安全、可承受的模塊化結(jié)構(gòu)，以及公司逐步將知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給中國(guó)的意愿。

中國(guó)國(guó)內(nèi)核電巨頭中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司(CNNC)和中國(guó)核電集團(tuán)公司(ChinaGeneralnuclearPowercorp.)反對(duì)依賴西方的設(shè)計(jì)。因此，2009年，北京成立了一個(gè)新的實(shí)體——國(guó)家核電技術(shù)公司(SNPTC)，負(fù)責(zé)監(jiān)督兩對(duì)AP1000s的建設(shè):海陽和桑門的工廠。

2011年的福島事故似乎進(jìn)一步鞏固了AP1000作為未來首選反應(yīng)堆的地位，重點(diǎn)放在被動(dòng)安全上。然而，為了達(dá)成協(xié)議，西屋公司和SNPTC需要一個(gè)完整的AP1000項(xiàng)目，以證明該設(shè)計(jì)是有效的，并且是有成本效益。在2013年和2014年開始運(yùn)營(yíng)的第一批三門和海陽反應(yīng)堆已經(jīng)等待了很長(zhǎng)時(shí)間。

福島事故后的安全檢查和要求導(dǎo)致了延誤，但沒有比設(shè)計(jì)缺陷和建筑事故更嚴(yán)重的問題。2015年，安全檢查人員發(fā)現(xiàn)，正在退出三門反應(yīng)堆壓力容器的蒸汽管道安裝不當(dāng)。

與此同時(shí)，對(duì)反應(yīng)堆安全運(yùn)行至關(guān)重要的水循環(huán)泵必須在交付后進(jìn)行修改。在正常情況下，巨大的泵工作正常。但是當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，在AP1000的標(biāo)志性被動(dòng)冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)之前，他們的葉片停止了旋轉(zhuǎn)——冷卻水停止了流動(dòng)。

這樣的延誤意味著重大的成本超支。在南卡羅萊納被遺棄的AP1000組的預(yù)期成本從100億美元上升到250億美元。中國(guó)的AP1000終極價(jià)格標(biāo)簽是很投產(chǎn)的。“我們對(duì)實(shí)際成本知之甚少。“數(shù)據(jù)來源相當(dāng)不透明，”溫哥華英屬哥倫比亞大學(xué)國(guó)際安全和能源供應(yīng)問題專家M.V.Ramana說。

Ramana說，很清楚的是，錯(cuò)過最后期限和成本上升已經(jīng)傷害了AP1000的未來前景。在AP1000的時(shí)間表下滑的同時(shí)，CNNC和CGN爭(zhēng)相證明自己的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)化安全設(shè)計(jì)。

2014年，華龍一號(hào)反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)得到了中國(guó)核部門的認(rèn)證，并在2015年和2016年開始建設(shè)前四個(gè)反應(yīng)堆。從那以后，最初計(jì)劃使用AP1000反應(yīng)堆的幾個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)轉(zhuǎn)換了營(yíng)地。

與此同時(shí)，據(jù)世界核協(xié)會(huì)(WorldNuclearAssociation)的數(shù)據(jù)，西屋電氣(Westinghouse)和SNPTC最近改變了戰(zhàn)略。到2017年5月，在先進(jìn)規(guī)劃階段的38座反應(yīng)堆中，有超過一半都是AP1000。到8月，幾乎所有計(jì)劃中的AP1000都被稱為“CAP1000”的西屋(Westinghouse)反應(yīng)堆的一個(gè)SNPTC國(guó)內(nèi)款所取代。

無論哪種設(shè)計(jì)占主導(dǎo)地位，一個(gè)更大的問題仍然存在:中國(guó)的能源部門將在多大程度上由核能源掌控?在投資和產(chǎn)出方面，可再生能源已經(jīng)超過核能。分析人士說，按照目前的建設(shè)速度，中國(guó)可能不會(huì)達(dá)到2020年的核電目標(biāo)。2010年，這一目標(biāo)設(shè)定在70到800萬千瓦，然后在福島核事故發(fā)生后又降至58千兆瓦。但即使在2017年8月建成的所有核反應(yīng)堆完工后，中國(guó)的發(fā)電量也將低于560萬千瓦。

進(jìn)一步危害核電的前景，是中國(guó)政府削減核能批發(fā)價(jià)格和日益增長(zhǎng)的電力供應(yīng)過剩的舉措。在Ramana看來，中國(guó)的核工業(yè)可能已經(jīng)達(dá)到頂峰:“中國(guó)核電的快速增長(zhǎng)已經(jīng)成為過去。”

原標(biāo)題:世界上最安全核反應(yīng)堆的苦樂參半里程碑

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