基本介紹
- 中文名：140萬千瓦的先進非能動核電技術
- 外文名：CAP1400
- 開發國家：中國
- 單機容量：140萬千瓦
- 屬於：壓水堆核電機組
- 審核通過：2014年
工程簡介,工程進展情況,漫長準備,質疑和挑戰,發展,
工程簡介
建成壓水堆重大專項CAP1400示範工程核電站，是我國三代核電技術自主創新的標誌，同時也是三代核電技術創新發展不可或缺的試驗、驗證平台。壓水堆重大專項CAP1400示範工程已列入國家發改委調整後的《核電中長期發展規劃》。
CAP1400示範工程一級進度計畫已上報國家重大專項領導小組審批。 示範工程選址階段“兩評報告”（環境影響報告和廠址安全分析報告）已於2013年通過環境保護部（國家核安全局）審評；初步安全分析報告（PSAR）及專項審查接近尾聲；工程可行性研究報告報批取得實質性進展。
2009年12月17日，國家核電和中國華能集團公司以55%和45%比例出資設立國核示範電站有限責任公司，將全面負責我國壓水堆重大專項示範工程CAP1400和後續CAP1700的建設管理和建成後的商業運營。
CAP1400核島施工圖設計已經完成約65%；反應堆壓力容器、蒸汽發生器、主泵、TG包等20項長周期設備契約已經簽訂，正由國內主要設備製造商按計畫製造；核島正式開工前的各項基礎施工計畫開展。
2015年中國進入核電重啟的關鍵之年，以華龍一號、AP1000和CAP1400為代表的三代核電技術將引領中國未來核電規模化發展的主流。
工程進展情況
漫長準備
CAP1400型壓水堆核電機組，指的是在消化、吸收、全面掌握我國引進的第三代先進核電AP1000非能動技術的基礎上，通過再創新開發出的具有我國自主智慧財產權、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。
CAP1400示範工程規劃圖
CAP1400示範工程規劃圖作為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》確定的16個國家科技重大專項之一，其從開始研發之際，就注定備受關注。
2008年2月15日，國務院第209次常務會議上通過重大專項總體實施方案，並將CAP1400的研發和示範工程建設列為重大專項的重點任務，由國家核電牽頭，吸收有關單位共同攻關。
如果建設完成，該示範工程將成為我國自主設計的單機容量最大的核電項目，也將強勁推動為國核心電規模化建設和出口。因為根據當初國核技與西屋簽訂的引進AP1000技術的契約，國核技開發的非能動大型壓水堆功率超過135萬千瓦，則表明擁有自主智慧財產權，可以對第三國出口。
“早在2008年開始研發起，我們就跟核電監管部門溝通，希望安審部門從最初就介入到CAP1400的審查工作。” 國家核電技術公司科研部、重大專項辦公室主任范霽紅對《能源》雜誌記者表示，“到如今初步安全分析報告通過審查，經過了6年時間。”
根據國核技的介紹，跟AP1000相比，CAP1400重新設計了反應堆和所有主設備，堆芯採用193盒高性能燃料組件，並且自主設計可抗擊大型商用飛機惡意撞擊的鋼板混凝土（SC）結構禁止廠房。汽輪機發電機系統和輔助系統、鋼安全殼等關鍵設備也得以重新設計。進一步增強核電站抗擊地震、外部水淹等極端自然災害的設防，非能動安全系統具備72小時後的補給能力。
2014年1月，國家能源局宣布，核電重大專項CAP1400初步設計內容完整，設計方案先進、可行，總體上可靠，同意通過審查。
2013年3月，CAP1400示範工程的初步核安全報告審評工作啟動，到2014年9月結束“歷時17個月，堪稱我國核電發展史上範圍最廣和程度最深的一次。”范霽紅說。
據了解，直接參與審評的專家學者超過260多人，經30多次的對話、討論，總計提出並解答問題5000餘個，前後形成了1000多個工作單。
值得一提的是，由於CAP1400是新技術，在此之前，我國核電監管部門尚缺乏專門審查該技術的經驗和人力。為此，監管部門還專門擴建人員，制定了新的審查方式。
本次安全審查除以往的檔案審查外，還開展了六大專項審查、核安全中心獨立審核計算、設計驗證試驗見證和核安全中心的獨立試驗驗證等五大方面的核安全審查。國家核安全局還對審評中提出的19個重要問題，形成了審評技術見解，並通過核安全專家委員會的審議。
質疑和挑戰
最大的質疑來自於關鍵設備的問題。對CAP1400而言，目前最具有挑戰性的設備，主要為主泵、爆破閥和數位化儀控系統。
“AP1000的主泵由美國負責製造，他們經驗很豐富，但在製造過程當中遇到了不少困難，國核技如何能保證CAP1400的關鍵設備不出問題？況且它的功率還增加不少。不少人存在這個擔心。”一不願具名的核電人士向記者如此表述。
AP1000主泵在建設過程出現諸多不順，從製造階段開始，泵殼、葉輪等就出現問題，隨後在試驗過程中又出現新問題。直至9月下旬，西屋公司和主泵製造商EMD公司針對主泵的改進經試驗表明取得成功。
對於此，國核技承認，確實面對這方面的壓力。范霽紅對記者解釋說，AP1000建設期間出現如此多的問題，國核技和相關製造企業、設計院全程參與問題的解決，實際上是非常重要的經驗，這些問題在今後就會比較容易避免。另一方面，正是因為國內的技術基礎較差，所以解決問題時大家比較謹慎，在時間上準備比較從容，資金投入也更大，從材料、零部件開始研製的過程中，安排了較美方更多的測試驗證和不同規模的試驗。
實際上，為了避免CAP1400避免AP1000齣現設備難題，國核技做了兩手準備。“國核技對這些關鍵設備都安排兩到三家廠家進行培育培育。”上海核工程研究設計院院長鄭明光曾表示。
CAP1400的主泵，原本只有沈鼓和哈電引進美國EMD的技術，採用與AP1000一樣的禁止式主泵。採用德國KSB公司的濕繞組泵技術路線，“雙保險”推進。
2011年9月，國核工程有限公司與SEC-KSB簽署CAP1400濕繞組主泵訂貨契約，已於2012年3月完成了初步設計評審工作，2014年2月完成了樣機試驗方案的評審工作。
據最新訊息顯示，2014年9月3日，CAP1400示範工程濕繞組主泵樣機芯包（主泵除泵殼外的可移出部分）在完成全部電氣部分試驗後，從德國漢堡港啟運離港，預計將於10月中旬到達上海電氣凱士比核電泵閥有限公司（SEC-KSB），屆時將啟動工程試驗和耐久性試驗。
“此次與德國技術談判，更為謹慎，要求必須做1:1的工程樣機。而且項目本來需要四台主泵產品，但我們要求製造五台，有一台樣機專門拿來做試驗，便於發現和解決問題。”范霽紅對記者稱。
業內對於CAP1400設備的擔憂還不止在於主泵。“由於CAP1400機組採用二迴路設計，每一迴路就需要承受70-75萬千瓦的功率，這對蒸汽發生器等配套的設備要求就非常之高。”有核電專家向記者表明，“據我所知，國產化設備的製造能力還未達到能製造如此大功率設備的水平。
在電站FCD之前，國核技列明的29類需要在此之前製造的設備，已經簽了26類，剩下三類有的是部分契約已簽，有的還在談判過程或招標過程當中。“這些設備當中，從技術難度上說，大多數沒有大的技術難關。但並不意味著這些設備製造沒有風險。” 范霽紅坦承，因為從過去核電站的經驗看，就算是成熟的設備在製造過程中也會出現諸多不符合項帶來的問題。
發展
中國國家能源局與南非能源部於2014年11月簽署《中南政府間民用核能項目合作框架協定》。
實際上，中國針對南非開展的人才培養已於2015年得到執行。由國家核電承擔的南非民用核能培訓項目，分三個階段，共為南非培養200名核電技術人才。
作為中國唯一同時擁有火電、水電、核電及新能源的綜合能源集團旗下核電業務整合發展平台，國家核電承擔我國三代核電技術引進、消化、吸收、再創新的戰略任務，實現技術研發、工程管理與投資運營一體化管理。國家電投1月6日召開的首次核電發展專題研究會議信息顯示，未來國家核電將成為具有國際競爭力的核電技術系統供應商、核電投資運營商和能源工程技術服務商。
